芯片烧录器

Illumina打造非洲人种GWAS“芯片”　　2016年10月中旬,Illumina公司宣布正在为非洲人类遗传与健康(H3Africa)计划打造一款GWAS芯片。芯片将包括250万针对非洲人口的变异位点。H3Africa计划是美国国家卫生研究所与、洲社会人类遗传学和威康信托基金会的合作项目。　　“目前H3Africa计划已经完成了对来自整个非洲大陆3000例非洲人的外显子组和全基因组测序，把变异位点提交给了Illumina，用于打造GWAS芯片。”Illumina的高级市场开发经理朱莉柯林斯说。“我们正在努力进行芯片的是设计打造，希望2017年年初开始发货。“　　这款芯片有助于研究非洲人口基因多样性和环境变化带来的基因响应，将打开非洲大陆上非传染性的疾病研究的新局面。　　高通量生物芯片技术是Illumina公司成长的第一个里程碑，自2005年推出第一款芯片之后，Illumina不断创新，以经济、高通量及可扩展的芯片解决方案以满足日益增长的各种需求。人类Hapmap的数据，80%以上都来自于Illumina的高通量芯片平台。除了人类基因组研究芯片还有动物、植物基因组研究芯片、转录组和表观遗传组芯片可供定制。　　2016年度，Illumina的芯片业务表现优于预期，Q3收入增长超过35%。芯片订单受到DTC市场和农业客户的“强劲兴趣”两方面驱动。微阵列订单增长90%，其中Global Screening Array单项订单达200万美元。

科技日报北京8月8日电（记者刘霞）瑞士保罗谢勒研究所、洛桑联邦理工学院、苏黎世联邦理工大学和美国南加州大学科学家合作，首次使用X射线，以4纳米超高精度观测了先进计算机微芯片的“内心”，创造了新的世界纪录。研究团队制作的高分辨率三维图像，有望推动信息技术和生命科学等领域取得显著进展。相关论文发表于新一期《自然》杂志。目前，一块微芯片上能够集成上百亿甚至更多晶体管，其制造过程复杂而精细，对由此产生的结构进行表征和映射面临极大困难。虽然扫描电子显微镜的分辨率可达几纳米，非常适合对微型晶体管进行成像，但它们通常只能生成物体表面的二维图像。若需获取三维图像，则必须逐层检查芯片，而这会破坏芯片结构。X射线能更深入地穿透材料，利用X射线断层扫描技术可在不破坏芯片的情况下，生成三维图像。然而，现有的X射线技术难以对微芯片这类微型结构进行精确成像。为克服这一难题，研究团队使用叠层相干衍射成像技术作为解决方案。这项技术使X射线光束不是聚焦于样品的某个纳米点，而是让样品在纳米尺度移动，使照射在其上的X射线光束的移动路径形成一个精密网格，网格上的每个点都会记录样品的衍射图案。由于单个网格点间距离小于光束直径，成像区域存在重叠，因此可提供足够多的信息，算法据此能以高分辨率重建样本图像。2017年，研究团队成功以15纳米的分辨率对计算机芯片进行了空间成像，创下当时的纪录。此后，他们一直致力于提升这一技术的精度。在最新研究中，通过采用更短的曝光时间和更先进的算法，他们以4纳米的分辨率打破了此前的纪录。研究团队指出，这项技术不限于洞察微芯片的“内心”，还能为生命科学等领域的样品内部精确成像，从而推动相关领域的进一步发展。

p style=" text-indent: 2em " strong Agilent的生物芯片（系统） /strong 和别的公司的生物芯片（系统）一样，同样由：扫描仪、生物芯片、分析软件，三部分组成。 /p p style=" text-indent: 2em " Agilent的芯片扫描仪，叫SureScan DX。SureScan DX已经取得了欧洲的CE认证，和中国的CFDA认证，可以应用于临床。 /p p style=" text-indent: 2em " Agilent（目前）生产的芯片，可以根据点阵密度的不同，分成密度较低的HD芯片、和高密度的G3芯片。 /p p style=" text-indent: 2em " Agilent公司除了提供：CGH芯片、和表达谱芯片之外，还提供：microRNA芯片、甲基化芯片、ChIP芯片、基因合成用的Oligo Library Synthesis芯片。 /p p style=" text-indent: 2em " HD芯片，一张芯片上最多可以有24万4千个点,高密度的G3芯片，一张芯片上最多可以有1百万个点。 /p p style=" text-indent: 2em " 而一张芯片上，又可以根据点阵的分区的情况，区分成：1个区的、2个区的、4个区的、和8个区的。分的区越多，则一张芯片上，可以同时检测的样本数就越多。但是分区越多，每个样本可以检测的数据点就越少。 /p p style=" text-indent: 2em " strong style=" text-indent: 2em " Affymetrix 公司是著名的生物芯片公司。 /strong span style=" text-indent: 2em " 它的芯片当中包含了：RNA表达量分析（表达谱芯片）、SNP检测（基因分型）、拷贝数变异（Copy Number Variation，CNV）、small RNA、甲基化等多种芯片。 /span /p p style=" text-indent: 2em " 首先，我们介绍一下 Affymetrix 的（生物芯片的）仪器，目前在售的仪器，主要有4个机型，从小到大，分别是： /p p style=" text-indent: 2em " 1.& nbsp & nbsp & nbsp GeneAtlas /p p style=" text-indent: 2em " 2.& nbsp & nbsp & nbsp GeneChipScanner 3000 7G（简称：7G） /p p style=" text-indent: 2em " 3.& nbsp & nbsp & nbsp GeneChipSystem 3000 DX2（简称：DX2） /p p style=" text-indent: 2em " 4.& nbsp & nbsp & nbsp GeneTitan /p p style=" text-indent: 2em " GeneAtlas 是一个小型系统，它主要可以扫描4张芯片一组的小芯片条。它的特点是：经济、易用。 /p p style=" text-indent: 2em " GeneChip Scanner 3000 7G（7G）和GeneChipSystem 3000 DX2（DX2）。是一款机器的2个版本，其中，“7G”版是科研型版本、 “DX2”是临床版本。其中，DX2已经取得了美国FDA和中国CFDA的认证。 /p p style=" text-indent: 2em " GeneTitan 是新机型，它的通量更大，自动化程度更高。平均到每个样本的检测成本更低。 /p p style=" text-indent: 2em " GeneTitan在生物样本库项目（BioBank）当中，应用很多介绍完仪器，接下来，我们来介绍Affymetrix 芯片的制造过程。 /p p style=" text-indent: 2em " 在高通量SNP检测的市场上，Illumina的生物芯片有着巨大优势。新近很火的美国“23 and ME公司”，就是用的Illumina的Human Omni Express生物芯片来做SNP检测的。 /p p style=" text-indent: 2em " strong Illumina的SNP生物芯片的优势在于： /strong /p p style=" text-indent: 2em " 第1，它的检测通量很大，一次可以检测几十万到几百万个SNP位点 /p p style=" text-indent: 2em " 第2，它的检测准确性很高，它的准确性可以达到99.9%以上 /p p style=" text-indent: 2em " 第3，它的检测的费用相对低廉，大约一个90万位点的芯片（每个样本的）检测费用在一、两千人民币 /p p style=" text-indent: 2em " Illumina的生物芯片系统，主要是由：芯片、扫描仪、和分析软件组成。 /p p style=" text-indent: 2em " 目前它主要的扫描仪有HiScan和iScan两款。另外，NextSeq 550型（测序仪）也可以扫描部分类型的芯片。 /p