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2022年10月25日，PacBio（纳斯达克股票代码：PACB），一家领先的高质量、高精度测序解决方案开发商，今天宣布推出 Revio 长读长测序系统，这将使客户能够显著扩展他们对 PacBio 闻名于世的 HiFi 测序技术的使用。Revio 旨在为客户提供每年以30倍覆盖率对多达1300个人类全基因组进行测序的能力，每个HiFi人全基因组测序成本不到1000美元。凭借这种通量和定价，PacBio 相信 Revio 将使 HiFi 测序能够用于人类遗传学、癌症研究、农业基因组学等方面的大型研究。

凭借这样的测序规模和成本优势，Pacbio 坚信 HiFi 测序在短期内就能广泛应用到人类遗传学、医学癌症研究、农业基因组学等领域的大型研究项目。

PacBio 摘下 SMRT Cell 芯片通量的金箍

Revio 新系统通过采用全新设计的 SMRT Cell 芯片，其间单分子实时反应孔的密度，提升到现有 SMRT Cell 8M 芯片通量的三倍， 零模波导孔 (ZMW) 数量达到 2,500 万个。Revio 新系统可同时运行 4 个 SMRT Cell，提供多达 1 亿个纳米级的反应孔，同时对单个 DNA 分子进行实时测序，单次运行的 测序数据产出达到 360G。

一直以来，限制 SMRT Cell 性能提升的技术瓶颈，从来都不是反应孔的密度，而是如激光光路和感光元件这样的硬件系统。

Pacbio SMRT Cell technology

首先要保证分束出足够数量的激光，照射进每个单分子实时反应孔的内部，感光元件可以精确记录每个反应孔内部实时合成反应所释放的荧光信号。

笔者猜测，这次新机型的发布，一定是基于之前光学硬件的技术有所获得重大突破！

这次，HiFi 终于摘下限制其通量的“金箍”......

早前就有人说，要不是 HiFi 测序受到数据通量低的限制，PacBio 是目前最准确的测序方式：错误率可以无限接近罕见突变的发生率

—— 无法分辨是测序错误，还是罕见突变！

HiFi reads 测序，准确度本就已经很高

HiFi reads (High Fidelity reads) 是 PacBio 在 2019 年推出，基于环化共有序列 (Circular Consensus Sequencing, CCS) 模式，产出既有较长的读长 (10-20 kb)，又保证极高测序精度 (约99.9%准确率) 的测序数据。

How HiFi reads generated

HiFi 的技术优势，PacBio 有这样三个形象比较：

图片来源 PacBio

图片来源 PacBio

图片来源 PacBio

通过 HiFi 测序， PacBio 已经在 Sequel IIe 测序系统上实现了多个“第一次”，最近的就是人类基因组的第一个 T2T-CHM13 基因组组装。

The complete sequence of a human genome. Science 2022

在计算性能方面，PacBio 在 Revio 测序系统中首次采用 NVIDIA GPU 数据处理器，比现有的 Sequel IIe 机型 运算速度提升 20 倍。与 Google Health 合作开发的深度学习方法 DeepConsensus，集成人工智能算法能够发现标准测序文库中的 DNA 甲基化修饰。

在试剂耗材方面，Revio 系统对工作流程作出优化改进，仅需 Sequel IIe 型号 试剂耗材的 50%。

在操作便利方面，仪器操作人员可以在仪器运行过程中的任何阶段设置后续加载文库，运行的 7×24 灵活模式保证仪器的最大测序数据产出通量。

2023年交付上市，静待其他厂商如何跟进

Revio 系统的售价在 779,000 美元！

—— 约是 Sequel IIe 机型价格的两倍

Christian Henry

PacBio 总裁兼首席执行官

“我们的客户借助 HiFi 测序改变了基因组学的认知。Revio 将通过增加高通量和可负担性来进一步释放这种力量。我们设计了一个全新的 SMRT Cell，其密度是我们现有 SMRT Cell 8M 的三倍，它具有2500万个 ZMW。Revio 能够同时并行多达4个 SMRT Cell，它总共可以同时提供多达1亿个 ZMW 进行单分子实时测序。结合我们计算方面的重大进步，Revio 将提供更短的运行时间，并将 HiFi 数据通量增加15倍。我期待看到研究人员可以借助 Revio 的强大功能有新的发现。”

科学家们已经在 PacBio 的 Sequel IIe 系统上通过 HiFi 测序实现了诸多“第一” ：第一个完整的端粒到端粒人类基因组组装（Nurk 2022），罕见疾病队列中第一个单倍型解析的甲基化组（Cheung 2022）， 首次对长读长结构变异的群体调查（All of Us Research Program）、第一个单细胞水平完整的转录本异构体目录（Al'Khafaji 2021）和第一次完整组装高度复杂的燕麦基因组（European Seed 2020）。Revio 系统使用了相同的开创性 HiFi 试剂 – 产生准确的原始长读长，均匀的测序覆盖，无与伦比的变异检测准确率和组装完整性，以及准确的 DNA 甲基化检测， 这一切都在更大的通量规模上实现。

Revio 将是 PacBio 的第一个采用最先进的 NVIDIA GPU 的系统，与 Sequel IIe 相比，Revio 的计算能力提高了20倍。除了提供加速 basecalling来满足 Revio 更高的吞吐量之外，支持 AI 的计算还将集成深度学习算法以检测标准测序库中的 DNA 甲基化，以及 DeepConsensus，一种与 Google Health 开发的深度学习方法，达到提高 HiFi 的产量和测序准确性。

与 Sequel IIe 系统相比，Revio 系统将耗材的使用量减少了一半，并在工作流程和便利性方面进行了重大改进。Revio 可以在当下样本测序运行时同时设置后续样本的运行，这为操作员提供了更大的日程安排灵活性，可以在一天中的任何时间加载运行，而不会导致与耗材相关的仪器停机。

Tomi Pastinen 医学博士

堪萨斯城儿童慈善中心基因组医学中心主任

“在我们的儿童基因组答案 (GA4K) 计划中，HiFi 基因组测序在未解决的罕见疾病样本中显示出超越当代基因分析的真正进步。以更低的成本提高 Revio 系统的吞吐量将加快 GA4K 项目的样本解答速度。”

Gina Zastrow-Hayes 博士

Corteva Agriscience 基因组学技术经理

“来自 PacBio 的新 Revio 测序系统将成为 Corteva 基因组学工具箱的关键组成部分。长读长测序使鉴定复杂植物基因组的表征成为可能，现在 Revio 的高通量能力将使我们能够将 HiFi 技术更广泛应用到农业生物应用中。”

Revio 的美国目录价格为77.9万美元。PacBio 现在正在接受订单，并预计在2023年第一季度开始交付使用。

PacBio 还在其网站上发布了一份演示文稿，其中包含有关 Revio 的更多详细信息。有兴趣的人士可以阅读 PacBio 的投资者关系网站上的演示文稿，以及产品信息。

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