目前来说成为标准方法还不太可能,因为半导体测序是第三代测序技术,该技术目前测序错误率较第二代测序仪器高很多,测序质量并不可靠,但是其快速低价的优点是最大的卖点,在未来技术革新后,该技术或许会由于廉价快速获得大发展。
2010年2月,罗森博格的Ion Torrent公司推出了世界上第一台半导体测序仪——PGM,这也是首台“椅上型”(benchtop)测序仪。PGM的测序原理不同于此前的测序技术。测序仪的半导体芯片上有微孔,每个微孔里都装着一个待测的单链DNA模板和一个DNA聚合酶。测序过程中,含有任意一种碱基的dNTP溶液会被加入微孔中。如果所加入的dNTP与模板链上的碱基匹配,就会与之结合,释放氢离子,降低溶液的pH值。pH值的变化会被ISFET传感器探测到。因此,如果加入的是含有腺嘌呤(A)的溶液,那么传感器就能确定与腺嘌呤发生反应的是哪些微孔里的待测DNA,继而根据碱基配对原则,断定待测DNA上的碱基是胸腺嘧啶(T)。而那些没有结合到模板的dNTP就会被清洗掉,开始下一轮测序。相比CE测序技术,这样的测序过程所用的时间大大缩短,因为不需要通过计算机的后期分析来断定所测的碱基。同时,测序所使用的微芯片的价格,也远低于CE所使用的激光设备。
二代测序的原理有所不同,主要以罗氏和illuminated为代表,但即使是Illumina本身的产品,也会有不同的技术革新。Illumina/Solexa Genome Analyzer测序的基本原理是边合成边测序。在Sanger等测序方法的基础上,通过技术创新,用不同颜色的荧光标记四种不同的dNTP,当DNA聚合酶合成互补链时,每添加一种dNTP就会释放出不同的荧光,根据捕捉的荧光信号并经过特定的计算机软件处理,从而获得待测DNA的序列信息。
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