关于上报高通量基因测序技术临床应用试点单位的相关工作.doc

关于上报高通量基因测序技术临床应用试点单位的相关工作2、实验室基本情况，包括技术力量、设备实施条件、开展相关业务规模等。（请艾迪康协助完善）2.1 仪器设备实施条件目前我实验室具有高通量测序相关的所有设备仪器：高通量测序仪Ion Proton、Ion OneTouch 2 、Ion OneTouch ES、ABI实时定量PCR仪、梯度PCR仪、可控温高速离心机、超微量核酸检测仪、全自动核酸提取仪、超纯水系统、多模块可触屏金属浴等。Ion Proton 平台是一种利用半导体微芯片技术的台式高通量测序仪，体积如办公室打印机般大小。 Ion Proton有两种通量的测序芯片灵活可选，分别是10G、100G，适合不同通量需求的应用，该测序仪的半导体芯片上布满了高密度的小孔，每一个小孔就是一个测序反应池，孔底部带有一种探针-离子选择性场效应晶体管（ISFET），用来探测PH值的变化。进而把化学信号直接转化为数字信号，最终读出DNA序列。与其它新一代测序仪相比，Ion Proton 平台不需要激发光、CCD成像仪及荧光标记，可最大程度地简化处理高通量系统生成的数据所需的计算硬件，能直接并快速“读”出DNA序列，具有简单、快速、准确、灵活和低成本等显著优势，是中等规模测序项目的最佳选择。Ion Proton使用半导体测序芯片，反应微孔数不小于16亿，研发中的Ion ProtonTM 的反应微孔数则不小于66亿。此外，Ion ProtonTM芯片上独特的流体体系、微体系机械设计和半导体的技术组合，可以快速直接的将遗传信息翻译成数码的DNA 测序结果，进一步得到高质量的测序数据，它可以在一天之内测定一个人的全基因组。2.2专业技术2.2.1 测序样品前处理技术自主研发的专利技术样品处理需要排除外来基因的干扰，有效的提取出极微量的DNA片段，经我公司自主研发出的血液游离痕量DNA提取系统纯化系统与检测系统，该系统检测所需样品量少，最低可提取出0.2ml浓度为血液样品的DNA，提取纯化用时短，且纯度高，重复性好，提取仪器设备和耗材所占体积小，所需空间小，除可应用于固定实验室外，也可配备在移动检测车上作为快检使用。该血液游离痕量DNA提取系统采用超吸附性纳米颗粒，利用纳米该技术对其表面进行改良和表面修饰后，制备成超吸附性氧化硅纳米晶珠，将分离的核酸吸附收集到晶珠上。DNA富集的方法主要有磁珠法和离心柱法。磁珠法的核心是将细胞中游离出来的核酸分子吸附到磁性颗粒表面，蛋白质等杂质不被吸附而留在溶液中。在磁场作用下，使磁性颗粒与液体分开，回收颗粒，再用洗脱液洗脱即可得到纯净的DNA。离心柱法是将树脂或硅胶膜固定在离心管中，在高盐低pH值条件下，DNA选择性吸附于离心柱内的树脂或膜上，通过漂洗、离心等步骤，去除蛋白和多糖杂质，最后用低盐高pH值的洗脱缓冲液将DNA从树脂或硅胶模上洗脱。本研发采用特有的纳米晶珠方法，不需要经过磁场处理，也不用特别制作的离心柱，操作简便省时。该项技术是采用的国际先进的技术理念，并且由我公司研发团队在国际先进技术基础上自主设计配制的，是国际国内未有的创新的技术，经该技术改良的晶珠的表面结构也是国内外未有的设计方案。该检测系统的的先进技术使得其特异性好、灵敏度高等一系列优点，打破了从前的瓶颈问题，此外，其操作简便易行，无需特殊昂贵的仪器设备耗材等，也使其成本大大降低，所以本技术所产生的商业化产品更容易被市场接受。2.2.2 构建文库、样品处理及测序分析 从项目确立，需要找到各项目中关键的作用基因及个体的共性和差异，并对该基因进行详细分析比对，并建立相应的文库。根据需要可构建得文库有基因文库、基因组文库、cDNA文库等，从DNA的制备到切割到连接重组等都需要准确严格操作，以得到高质量的文库。之后油包水PCR以使文库与测序珠子相连，最终将文库模板富集，整个实验程序技术要求颇高，需要具有扎实的实验基础、精准的专业技术水平。 对于各基因测序项目的数据和结果分析，需要预先构建模型，在实验及分析比对的结果中，确立最终分析板块。对于高通量测序仪的数据分析，需要专业精准的软件系统及数据模型。 该技术团队均是生物相关专业和生物信息学专业出身，实验能力级专业技术水平完全可满足该相应技术难度及精度的要求，且经过专业测序培训，有着丰富的构建文库、基因测序及数据分析的宝贵经验。2.3 技术团队专业研发人员25名，其中核心专家10名博士均由美国一流的生物、医药制药专家和生物化学专家组成，具有硕士学位以上生物学、微生物学、生物化学、医学等相关学科的科技人员8-10人，以及5-7人的具生物学、化学、医学或药学学士学位以上的质检和质控工作人员。 项目负责人程澎博士，男，出生于1964年，教授，曾在中国医科大学获得学士、并且以优异的成绩留校任教。后在美国获得硕士(Samra University)学位和医学博士学位。1998在美国参与创立美加生物集团，从事医疗器械（医用检测仪器）、体外诊断试剂研制开发与生产经营，先后参与血糖检测仪、化学发光免疫诊断分析仪等国际知名产品开发，先后发表论文20余篇。贾世哲博士，男，1961年5月出生于北京。具有20多年在美国制药界和跨国医疗诊断公司的工作和管理经验，毕业于北京大学生物系，先后在美国Michgan State University大学生物化学系生物化学博士，美国默克公司博士后，美国加州生物专家召集人；美国杜邦公司高级研究员，蛋白质生物化学验室主任，专门研发并生产专用于小分子药物筛选使用的靶蛋白；加州大学高级研究员；美国Quest 诊断公司高级科学家，从事分子医疗检验诊断产品开发和管理等工作。 廖芳明博士， 在台湾中兴大学遗传工程研究所遗传工程获得硕士学位，于美国马利兰大学生化研究所生化和微生物专业获其博士学位，现于美国生命技术公司任职首席应用科学家 。具有30多年的生物、微生物方面的专业研究经验，主要从事于微生物侦测、疫苗研发、癌症制药、感染病等研究工作，有专业技术和实际操作经验。 杰里.严可腾(Jerry Yakatan)博士，男，在美国学术界和工业富有盛名，指导开发了很多医药产品。他的学术生涯开始于1971年, 在德克萨斯大学 奥斯汀担任教授, 后来任药学部主任。在1980年，他加入华纳兰勃特 (Warner Lambert 后被辉瑞收购) 任药代动力学和药物代谢主任，后来担任全球产品发展 副总裁，他参加了若干药物研发包括Lopid, Lipitor(利普多), Eryc , Accupril, Neurontin and the Benadryl咳嗽线. 1987年，他加入Immunetech, 担任执行副总裁兼研究和发展，在1990年，他加入田边研究实验室，任总裁兼首席执行官. 严可腾博士于1996年成立IriSys任公司董事长。李曙光博士，男，获南京铁路医科大学医学学士学位，湖南医科大学免疫学硕士学位, 荷兰莱顿大学免疫学博士学位，美国临床化学委员会（ ABCC ）临床诊断实验室主任纽约州健康LIXXS1部执照，美国临床化学协会(AACC) 会员。具有20多年的专业研究经验，主要从事于研究、开发、实施创新的临床诊断分析、生物技术分析、通过先进的技术和精密医疗设备对治疗药物进行监控等，广泛的技术实际操作经验有: 设计、开发和应用了一些新的LC-MS/MS，HTLC-MS/MS 分析；共同开发了一种最新的可以检测脂肪蛋白颗粒大小和浓度的GEMMA（气相电泳迁移分析仪（离子迁移）分析法；开发和验证临床诊断中的一种新型免疫分析测定平台，即Lab-on-CD；建立横向流动膜的定量检测多个标记分析，这包括心肌标志物，如肌红蛋白，肌酸激酶同工酶，肌钙蛋白I型；传染性疾病的标志，如乙肝表面抗原，艾滋病毒等； 开发了超过根据高性能液体色谱、LC-MS/MS、气相色谱， GC-MS仪器和酶联免疫吸附法，放射免疫分析的70多种临床诊断分析，发表文章共约36 篇，2个美国专利。 何炯昌博士，男，毕业于北台湾海洋大学, 获台湾海洋大学分析生物技术硕士, 有年医疗诊断试剂开发经验, 广泛的分子生物学背景, 极强的操作仪器及分析能力: 等温周期、顺序分析仪和分析仪、实时聚合酶系列(或连锁) 反应、DNA合成等, 精通先进分子技术方面的广泛的知识和技: DNA/RNA/蛋白质净化、染色体DNA/cDNA 克隆、亚克隆、DNA序列/分析、胶体阻滞实验、DNA映像、酶联免疫吸附测定、明胶酶谱法、DNA印记、定点诱变、DNA甲基化, 丰富的生物鉴定方面的经验: HPLC（高性能液体色谱）、SNP（单核苷酸多态性）、细胞培养、原位杂交法、cDNA库建立、基因表达、人体鉴定. 何先生任美国华盛顿州西雅图Benaroya 研究院研究员, 研发自身免疫疾病, I型糖尿病诊断试剂; 美国Epigenomics公司癌症诊察产品研发专家;美国华盛顿大学病理学系研究科学家; 台湾EACO（东亚合作机构）应用生物系统公司现场应用专家. 杨昌明博士，男，在南京大学化学系理学士学位，主修无机化学专业；后在美国俄克拉荷马州立大学哲学博士学位，主修分析化学专业。 曾在哈佛, 康奈尔大学从事博士后研究工作。迄今有一项专利, 发表十篇(SCI)论文;在生物分析, 临床检测方面积累了十年以上的经验。对色谱分离, 质谱检测在生物分析, 临床化学上的应用有深入和广泛的探索;在美国研发出专利产品 （专利号：US 8399829，液质联用在线固相萃取富集定量检测血清/血浆中维生素B2），是该方面第一发明人。先后主持研发了四项液质联用检测方法, 分别为: 1) 在线富集定量检测血清中甲状腺内分泌物 rT3 (reverse triiodothyronine); 2) 定量检测血液里硫代嘌呤甲基转化酶活性; 3) 定量检测血清/血浆中维生素D代谢物(维生素D2, 维生素D3); 4) 在线固相萃取富集定量检测血清/血浆中维生素B2。主持研发了两项感应偶合等离子质谱检测方法, 分别为: 1) 感应偶合等离子质谱集合测定血液里钒, 锰, 钴, 砷, 钼, 镉, 汞, 铊, 铅, 铋的含量; 2) 感应偶合等离子质谱(动态反应室)测定血液里铬的含量。 曾按照美国药管局（FDA）条例和cGMP条例的规定，主持和主管了三个全职式外包服务项目，包括1）液质联用定量检测粉剂，片剂中阿托品含量；2）液质联用定量检测液剂前混和液中阿托品含量；3）液相色谱测定滴耳液中防腐剂苯甲酸钠含量。服务公司为美国 Hylands 公司。并为辉瑞（Pfizer）公司的产品CMC-544和Mylotarg研发了检测产品中可提取可释出物Irgafos168 和 Irgafos168 氧化物的方法。检测手段为液相色谱-质谱联用法。麻晓春，女，硕士，主修转基因方向，曾参加国家科技支撑计划“东北寒温带地区抗寒、耐盐碱牧草新品种选育及产业化示范”项目（2008BADB3B09-04）；国家科技支撑计划“小宗作物空间环境诱变育种关键技术研究与示范”（2008BAD97B07）；黑龙江省农科院创新工程“牧草育种方法创新研究”（200705）。曾在中国农业科学院哈尔滨兽医研究所参与完成猪圆环病毒2型基因疫苗的研究；在黑龙江省农科院独立完成肇东紫花苜蓿和Pleven6紫花苜蓿离体再生体系的建立的研究；并完成CBF2基因对紫花苜蓿的遗传转化研究，对其进行了分子检测和生理指标的鉴定，该转基因作物具有显著地抗逆性。后在北京中科院高能物理研究所多学科中心生物大分子组，进行THG1、NOB1等基因克隆和蛋白的表达、纯化、结晶与结构解析的相关研究。具备载体构建、质粒提取、转化，酶切连接， PCR，RT-PCR， 琼脂糖凝胶电泳，SDS-PAGE，DNA回收，重组蛋白表达、纯化和结晶，甲基化，DNA及蛋白浓度测定，透析，浓缩， AKTA purifier的使用，会使用UNICORN软件，离子交换层析，凝胶过滤层析，亲和层析，组织培养，遗传转化，基因文库构建，掌握Ion Proton、Ion OneTouch 2 、Ion OneTouch ES等测序仪器使用及基因测序等一系列相关技术。技 术 团 队 配 置 表序号姓名年龄职务职称学历年投入时间（月）1程澎49总负责人正高博士82贾世哲50技术总监正高博士123Jerry Yakatan69首席科学家正高博士63李曙光46研究员正高博士94杨昌明54首席科学家正高博士95何炯昌47研究员正高博士96廖芳明43应用科学家正高博士97麻晓春30实验室主任中级硕士128朱江艳28技术员初级硕士129李达30技术员助工本科82.4 开展业务规模 随着基因测序技术的发展，单个人体全基因组测序所需要花费的资金和时间，已经从人类基因组计划的庞大投入规模降低到目前仅需一天内即可完成的水平。针对临床疾病或癌症作用基因的分析，保守计算基因检测可达80例/月。目前，使用传统的光学测序技术对人类基因组进行测序需要5000到10,000美元，且需等待数周乃至数月才能得到结果。过长的测序周期以