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Revio 系统

精准的长读长测序在一定程度上为您揭示更多信息

Revio long-read sequencing advantages

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最具性价比的完整分型基因组解决方案

HiFi 测序读长兼具长读长优势与超高精准度，可替代多项独立检测实验，精准解析短读长测序、纳米孔测序技术均无法突破的复杂基因组区域。

高通量 HiFi 测序，样本 DNA 需求量更低

专为人群规模研究及不间断测序项目设计。年通量可达约 2500 个人类全基因组测序，每日最高产出 480Gb HiFi 测序数据；支持同时运行 4 张 SMRT 芯片，测序时长可自定义、排程灵活，让测序进度完美匹配科研节奏。

内置上机多组学分析能力，无需额外配置

每次标准测序均可在仪器上直接完成5mC（5 – 甲基胞嘧啶）与 6mA（6 – 甲基腺嘌呤）甲基化检测，无需额外付费，也无需亚硫酸氢盐处理，单一样本即可同步获取基因组与表观基因组数据。

测序结果精准可靠，操作流程极简

依托 SPRQ 测序化学技术与谷歌健康 DeepConsensus 算法，保障 HiFi 测序超高精准度；搭配简便易用、适配自动化的实验流程，并有合作厂商提供技术支持，仅需极少人工操作即可获得稳定可靠的结果。

即将推出 ——SPRQ NX 测序化学体系

Revio 系统搭载 SPRQ 测序化学技术，仅需更少的 DNA 样本即可实现更高通量产出，助力您更快、更经济地取得更多科研突破。

全新 SPRQ‑Nx 在 SPRQ 技术基础上全面升级：实验稳定性更优、新增5 – 羟甲基胞嘧啶（5hmC）甲基化检测功能，并配备多用途 SMRT 测序芯片，打造更完善、高性价比的 HiFi 测序流程。该技术专为规模化项目设计，从人群队列研究到常规靶向检测，均可始终保持您所信赖的金标准 HiFi 测序品质。

Revio SPRQ-Nx consumables

简化的耗材

Revio 系统用的耗材更少，优化后便于追踪且大大减少浪费，从而简化了 HiFi 测序体验。工作流程改进后，花不到一分钟时间就能将耗材加载到仪器上。

Revio SPRQ 聚合酶试剂盒

经特殊优化的试剂可高效结合聚合酶，支持单次制备 **24个SMRTbell文库**，满足大规模测序需求。

Revio SMRT Cell 托盘

一个托盘包含 4 张高密度 SMRT Cell 芯片，每张都有 2500 万个零模波导孔。

Revio SPRQ 测序板

单次运行可支持 **最多4块Revio SMRT Cell的测序任务。测序板整合了 Sequel IIe系统的多个组件，包括：  测序板  管盖和密封耗材，样本板， 混合板， SMRT Cell油 。

基于 SPRQ-Nx 测序化学技术的核心应用与样本通量

Revio 系统依托高精度长读长 HiFi 测序技术，且仅需 500 ng DNA 起始样本量，可支持多种应用场景。

系统搭载四个独立运行单元，可对不同样本、不同应用类型实现并行测序。

部分核心应用如下：

Library 应用 每个 Revio SMRT Cell
覆盖率期望值b
0.5-5 kbc Amplicon sequencing > 1,000 > 2.5 million 50X
5-10 kb Microbial genome 384 480,000 30X
5-10 kb PureTarget repeat expansion panel 48 60,000 200X
5-10 kb Ampli-Fi human genome 1 1,250 20X
15-20 kb Human genome 2 2,500 20X
15-20 kb Human methylation profiling 8 10,400 5X
15-20 kb Transcriptome with Kinnex full-length RNA kit 6 7,500 10 million reads
  1. Annual throughput is based on 2,500 Revio SMRT Cells for 12 hour runs; 1,250 for 24 hour runs. Adaptive loading – which increases the consistency of yield per SMRT Cell – adds about 4 hours to run time, affecting the maximum number of SMRT Cells per year. 
  2. Expected coverages are estimates. 
  3. 0.5-5kb amplicon sequencing performance with SPRQ-Nx chemistry based on single-use SMRT Cells

HiFi级别的精准性与数据质量

 

搭载SPRQ-Nx化学试剂的Revio系统可生成卓越的读长、数据质量及变异检测性能，这正是HiFi测序备受推崇的核心优势。

呈现更完整的基因组

完整无间隙的人类基因组标志着基因组学的新纪元——基因组中再无“不可见”区域。2021年，端粒到端粒（T2T）联盟利用PacBio HiFi技术填补了这些空白。

读长表现

HiFi读长可达数十千碱基（kilobases），能够精准解析大型变异并覆盖基因组中的复杂区域。

读长与碱基质量

Revio系统通过超群准确性提供可靠结果：  90%的碱基质量值 ≥ Q30  ；读长中位准确度 ≥ Q30。

变异检测*

Revio系统结合SPRQ-Nx化学试剂的HiFi测序技术，可在更低测序深度下¹实现高精度变异检测，相比其他技术显著减少测序错误。1

强大的计算能力

Revio 系统内置多个强大的 NVIDIA GPU，提供的计算能力超出 Sequel IIe 系统 20 倍，通过仪器即可直接输出即时可用的准确数据。

HiFi read 生成

GPU 可为碱基检出与 HiFi read 生成缩短周转时间，直接以 BAM 格式输出 HiFi reads。

Google Research DeepConsensus

DeepConsensus 使用高级深度学习技术进一步提高了 HiFi 测序的准确度与产量。

甲基化检出 (5mC, 5hmC, and 6mA)

标准运行包括 DNA 甲基化状态，使用能处理聚合酶动力学的深度学习算法计算。

拆分

包括条形码拆分在内的所有基本处理步骤均在仪器上完成。

“…Revio 系统的高通量功能让我们能把 HiFi 技术应用到农业生物科技领域的大量应用中“

 ——Corteva Agriscience 生物技术与基因组学技术经理 Gina Zastrow-Hayes

REVIO 长读长测序方法对比

PacBio HiFi sequencing SBS 测序 纳米孔测序
读长 15-20 kb5 2×150 bp 10-100 kb
Read 准确度 99.95% (Q33)1 99.92% (Q31)3 98.90% (Q19)4
运行时间 24 小时2 44 小时 72 小时
Yield 120-480 Gb2 2,400–3,000 Gb 50–110 Gb
Coverage Unbiased Reduced at low and high (GC) Reduced in low-complexity runs
Genome completeness6
✓
X
✓
Variant calling - SNVs, Indels, SVs5
✓
X
X
Areas of high homology
✓
X
X
Phasing
✓
X
✓
Methylation Every run Via library prep Every run

1. Read accuracy PacBio HiFi: precisionFDA Truth Challenge V2​
2. HiFi yield specification based on HG002/GM24385 human DNA extracted with Nanobind CBB kit and prepared with SMRTbell prep kit 3.0. Run time specification is for the sequencing reaction. HiFi yield is dependent on library fragment size. Yield is typically lower for shorter libraries.​

3. Illumina: HG002 2×150 bp NovaSeq library, precisionFDA Truth Challenge V2​
4. ONT: Q20+ chemistry (R10.4, Kit 12), Oct 2021 GM24385 Q20+ Simplex dataset release​
5. Shafin Nat Methods 2021 (https://doi.org/10.1038/s41592-021-01299-w)​
6. Cheng 2021 Nat Methods (https://doi.org/10.1038/s41592-020-01056-5) and Shafin 2020 Nat Biotech (https://doi.org/10.1038/s41587-020-0503-6)

 

工作流程

提取

Nanobind DNA 试剂盒可从各种样本类型中提取 HMW gDNA。

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文库制备

SMRTbell 制备试剂盒 3.0 支持人工与自动文库制备，能轻松创建 SMRTbell 文库。

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测序

Built for scale and flexibility, Revio lets you run 4 SMRT Cells at once, and scheduling that fits your lab.

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数据分析

Google Research 的高级算法与前沿的 NVIDIA GPU 可实现机载测序数据处理，输出文件大小均有缩小。

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更多 HIFI READS，更多样本，更多发现

System specifications with SPRQ-Nx chemistry

The Revio system utilizes nanofabricated Revio SMRT Cells and has four independent stages, allowing sequencing of multiple SMRT Cells in parallel. The onboard compute provides accurate basecalling with Google DeepConsensus, plus methylation calling in every run.

Library Run timea Q30+ bases HiFi yield per SMRT Cellb Methylation
0.5-5 kb 12 hours 95% 6-8 million reads 5mC and 5hmC at CpG sites and 6mA for native DNAc
5-10 kb 24 hours 90% 35-70 Gb
10-15 kb 70-100 Gb
15-20 kb 100-120 Gb
20-25 kb 30 hours 85% 100-120 Gb
  1. Run time refers to the data collection step, which determines the time between processing SMRT Cells.
  2. HiFi yield is dependent on library quality and sequencing preparation procedures.  Specified yield is based on high-quality samples prepared following best practices. 
  3. The Revio 6mA caller is designed to detect methylation in the context of the Fiber-seq chromatin assay.

 

仪器规格

运行环境
温度 19–25°C (66–77°F)
湿度 20%–80% 相对湿度，无冷凝
通风 13,000 BTU/h (3,800 W)
尺寸
W × D × H 92.7 厘米（36.5 英寸） × 91.4 厘米（36.0 英寸）× 174.5 厘米（68.7 英寸）
重量 465 千克（1,025 磅）
占地面积 243 厘米（96.0 英寸）× 138.5 厘米（54.5 英寸）
电功率
所需电源 200–240 VAC，50-60 Hz，max 5 kVA/4.8kW/24A
计算
网络连接 1 GbE 或 10 GbE 铜, RJ45 金属连接头
输出文件格式 hifi_reads.bam，每个文件大小 ≈55 Gb，每年高达 72 TB

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Revio 常见问题

HiFi 测序是一种单分子长读长测序技术，通过对同一 DNA 分子进行多次测序并整合生成一致性序列，从而获得高准确度的长读长数据，可用于解析复杂基因组区域、填补数据中的缺口。

HiFi 测序可提供高准确度长读长数据，读长准确度达 99.95%（Q33），而短读长测序准确度为 99.92%（Q31）。HiFi 测序能够精准检测单核苷酸变异（SNV）、插入缺失变异（indel）和结构变异，包括基因组中难以比对的区域，同时支持天然单倍型定相与甲基化检测。

采用 SPRQ-Nx 试剂可实现成本最具优势的长读长基因组测序：20x 覆盖度的人类全基因组测序成本约为 345 美元（规模化应用时约 300 美元），相较前代试剂，试剂成本降低约 30%。

单次 SPRQ-Nx 测序运行可产出： • 24 小时内生成总计高达 120 Gb 的 HiFi 长读长测序数据 • 2 个 20x 覆盖度的分型人类全基因组 • 1 份采用 Kinnex 单细胞 RNA 试剂盒构建的样本，可获得约 8000 万条全长 RNA 转录本亚型 • 16 份采用 Dark Gene 等大型靶向基因 Panel 检测的样本 • 96 份采用 Twist Alliance Long-read PGx 等小型靶向基因 Panel 检测的样本 • 16 个宏基因组样本的组装基因组 以上覆盖度与通量为预估值，实际覆盖度、总读长及数据量会随文库质量与插入片段长度有所波动。

SPRQ-Nx 是面向 Revio 系统的新一代 HiFi 测序试剂，支持 SMRT Cell 多次重复使用，将 20x 覆盖度人类全基因组测序成本降至 345 美元。该试剂新增 5 - 羟甲基胞嘧啶（5hmC）甲基化检测功能，优化了 5mC 与 6mA 检测性能，在保持原有工作流程不变的前提下，实现了更稳定的数据产出量与准确度。

Revio 系统直接输出可直接使用的 BAM 格式 HiFi 读长文件。包括条形码拆分在内的所有基础数据处理步骤均在测序仪上完成。

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