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動(dòng)脈網(wǎng)第一時(shí)間獲悉，６月８日，齊碳科技正式對(duì)外宣布完成超４億人民幣Ｂ輪融資，由高瓴創(chuàng)投和 鼎暉ＶＧＣ（創(chuàng)新與成長基金）聯(lián)合領(lǐng)投，博遠(yuǎn)資本、華蓋資本及陽光融匯資本跟投，老股東高榕資本、中關(guān)村協(xié)同創(chuàng)新基金、銀杏谷資本、雅惠投資及ＢＶ百度風(fēng)投持續(xù)加碼。齊碳科技專注于納米孔單分子基因測(cè)序儀及配套試劑、芯片的自主研發(fā)、制造及應(yīng)用開發(fā)。據(jù)了解，本輪融資完成后，齊碳將進(jìn)一步加大科研投入，加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，計(jì)劃于今年內(nèi)完成定型產(chǎn)品量產(chǎn)并推向市場(chǎng)。
齊碳科技成立于２０１６年，致力于納米孔單分子連續(xù)測(cè)序技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，于２０２０年９月推出國內(nèi)首臺(tái)自主研發(fā)的納米孔基因測(cè)序儀ＱＮｏｍｅ－９６０４及配套試劑耗材，并持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性。此前，齊碳科技曾完成４輪累計(jì)金額近２億元的融資。
齊碳科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家白凈衛(wèi)表示，此次融資是齊碳發(fā)展史上又一個(gè)重要的里程碑，同時(shí)也是一個(gè)見證，見證了齊碳的技術(shù)、產(chǎn)品、團(tuán)隊(duì)等從多維度均邁上了一個(gè)新臺(tái)階。齊碳科技把本輪融資完成看做是一份來自國內(nèi)頂尖專業(yè)投資機(jī)構(gòu)的關(guān)注與支持。齊碳科技將充分借助投資者們提供的資金與資源支持，完善和提升國產(chǎn)納米孔測(cè)序儀的性能與表現(xiàn)，并盡快推向市場(chǎng)，與產(chǎn)業(yè)伙伴、臨床專家、科研工作者一起努力，讓測(cè)序技術(shù)造福人類健康事業(yè)。
高瓴聯(lián)席首席投資官、高瓴創(chuàng)投生物醫(yī)藥與醫(yī)療器械負(fù)責(zé)人易諾青表示：“齊碳科技研發(fā)了國內(nèi)首臺(tái)納米孔基因測(cè)序儀，成功打破了基因測(cè)序設(shè)備、配套芯片及試劑研發(fā)領(lǐng)域的高壁壘和海外壟斷，攻克了國內(nèi)基因測(cè)序‘卡脖子’的技術(shù)難題。在市場(chǎng)應(yīng)用空間中，微生物病原檢測(cè)、癌癥檢測(cè)等細(xì)分領(lǐng)域適合成為納米孔基因測(cè)序儀的首選應(yīng)用方向。我們將長期支持國家重點(diǎn)領(lǐng)域科技研發(fā)，推動(dòng)高水平科技自立自強(qiáng)。”
鼎暉創(chuàng)始合伙人、鼎暉ＶＧＣ管理合伙人王霖表示：“基因測(cè)序行業(yè)增長迅速，傳統(tǒng)二代測(cè)序技術(shù)在應(yīng)用中存在一定的局限。作為下一代長讀長測(cè)序技術(shù)中壁壘最高的產(chǎn)業(yè)鏈上游，齊碳科技具有強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力，產(chǎn)品迭代升級(jí)、性能提升速度快，公司目前在納米孔基因測(cè)序儀方面的技術(shù)已達(dá)到全球領(lǐng)先水平。我們很高興可以和齊碳科技這類硬科技公司攜手同行，并期待公司產(chǎn)品早日實(shí)現(xiàn)在科研端和臨床端的大規(guī)模應(yīng)用。”
性能優(yōu)化，單分子基因測(cè)序進(jìn)入應(yīng)用探索階段
新冠疫情爆發(fā)以來，創(chuàng)新技術(shù)不斷被用來優(yōu)化感染疾病的臨床檢測(cè)，其中就包括單分子測(cè)序技術(shù)。該技術(shù)長讀長、即時(shí)輸出數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，為病原體感染快速診斷提供了新的解決方案。動(dòng)脈網(wǎng)了解到，隨著越來越多的臨床科研團(tuán)隊(duì)運(yùn)用單分子測(cè)序?qū)Σ≡腥緲颖具M(jìn)行檢測(cè)，國內(nèi)單分子測(cè)序應(yīng)用已經(jīng)處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。由此，再度引發(fā)市場(chǎng)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的熱情和關(guān)注。
單分子連續(xù)測(cè)序是指在基因測(cè)序過程中，不進(jìn)行碎片化處理，直接對(duì)單個(gè)ＤＮＡ或者ＲＮＡ分子進(jìn)行連續(xù)測(cè)序。理論上講，這種測(cè)序方式能夠捕捉到基因組的全部特征和數(shù)據(jù)，是進(jìn)行基因測(cè)序更理想的手段，但實(shí)現(xiàn)難度極大。
１９８９年，加利福尼亞大學(xué)Ｄａｖｉｄ Ｄｅａｍｅｒ教授提出利用電泳把一條ＤＮＡ單鏈分子穿過一個(gè)納米尺寸的孔，并記錄其穿孔的電流信號(hào)從而推斷出序列信息，就此開始了對(duì)納米孔測(cè)序的探索之路。在納米孔基因測(cè)序中，電場(chǎng)力驅(qū)動(dòng)單鏈核酸分子有序通過納米尺寸的蛋白孔道。由于不同堿基通過納米孔時(shí)，對(duì)孔道內(nèi)的離子電流產(chǎn)生不同程度的阻斷，讓差異化的電流信號(hào)成為區(qū)分堿基類型的標(biāo)志。再通過算法將這些電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成堿基序列，就形成了基因測(cè)序結(jié)果。
在納米孔基因測(cè)序技術(shù)出現(xiàn)后的很長時(shí)期，由于相關(guān)蛋白、微電路、生物芯片、算法、生信等跨學(xué)科的配套技術(shù)能力發(fā)展滯后，導(dǎo)致納米孔基因測(cè)序設(shè)備的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確率等核心性能指標(biāo)仍有待提升，該技術(shù)并沒有得到廣泛應(yīng)用。直到近年來，結(jié)構(gòu)生物學(xué)、深度學(xué)習(xí)算法等前沿技術(shù)大力發(fā)展，并深度應(yīng)用到納米孔測(cè)序中，這項(xiàng)技術(shù)才出現(xiàn)了跨越式發(fā)展。
在白凈衛(wèi)看來，納米孔基因測(cè)序技術(shù)是被全維度科技進(jìn)步浪潮推動(dòng)起來的浪花，“只有社會(huì)整體技術(shù)能力提升、成本下降，才能夠真正推動(dòng)納米孔測(cè)序技術(shù)的優(yōu)化落地和廣泛應(yīng)用。這也是納米孔基因測(cè)序技術(shù)發(fā)展近３０年，才在更多應(yīng)用場(chǎng)景中嶄露頭角的原因。”據(jù)了解，在某些特定建庫條件下，納米孔基因測(cè)序的準(zhǔn)確性已經(jīng)可以媲美二代測(cè)序。
伴隨準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性不斷提升，納米孔測(cè)序儀正基于靈活的測(cè)序通量、長讀長、小巧便攜的特點(diǎn)，在基因測(cè)序技術(shù)迭代中實(shí)現(xiàn)多元化應(yīng)用。
實(shí)際上，第一代測(cè)序準(zhǔn)確性高、讀長長，但通量極低，現(xiàn)在主要用于科研質(zhì)粒測(cè)序、刑偵、親子鑒定和部分遺傳病檢測(cè)等場(chǎng)景。在高通量測(cè)序領(lǐng)域，取而代之的，是目前主流的基因測(cè)序平臺(tái)采用的第二代測(cè)序技術(shù)（ＮＧＳ）。
ＮＧＳ技術(shù)通量、準(zhǔn)確性都非常高，在科研和臨床中都得到了廣泛應(yīng)用。比如，ＮＧＳ技術(shù)在產(chǎn)前診斷、腫瘤伴隨診斷方面的應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)成熟，國內(nèi)外都有滲透率較高的產(chǎn)品上市，病原體檢測(cè)、癌癥早篩等新的ＮＧＳ應(yīng)用場(chǎng)景的發(fā)展也方興未艾。據(jù)測(cè)算，當(dāng)前全球ＮＧＳ應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模超過２００億美元，并且正在以超過２０％的復(fù)合增長率快速成長。
然而，ＮＧＳ技術(shù)只能進(jìn)行碎片化的短讀長基因測(cè)序，并且所采用的大型設(shè)備往往需要集中處理樣本來降低單次成本，在拓展一些應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)，也不免遭遇瓶頸。比如，即時(shí)的病原檢測(cè)便是其中之一。而納米孔基因測(cè)序能夠快速輸出數(shù)據(jù)，極大提升感染病原檢測(cè)時(shí)效性，并且采用小型化設(shè)備，可以在院內(nèi)直接實(shí)現(xiàn)床旁檢測(cè)。此外，納米孔基因測(cè)序?qū)蝹€(gè)基因進(jìn)行超長讀長的解析，避免某些重要基因信息在平均化過程中被忽略，從而提升患者檢出效率。這也是越來越多感染病原檢測(cè)研究選擇采用納米孔基因測(cè)序的原因。
白凈衛(wèi)告訴動(dòng)脈網(wǎng)，除了感染病原檢測(cè)外，納米孔基因測(cè)序在遺傳病研究、司法刑偵、環(huán)境保護(hù)，甚至腫瘤診療中的研究也頗值得關(guān)注。例如，納米孔基因測(cè)序的超長讀長更適合檢測(cè)基因結(jié)構(gòu)變異，精準(zhǔn)鎖定致病基因，為包括腫瘤在內(nèi)的重大疾病探索新治療方案提供更全面的生物數(shù)據(jù)，或者憑借設(shè)備小巧便攜的特性，在重大突然公共衛(wèi)生事件現(xiàn)場(chǎng)，快速查找問題源頭。
不過，白凈衛(wèi)也坦言，由于在納米尺寸的孔道內(nèi)控制單鏈核酸分子是一件高度復(fù)雜的系統(tǒng)性工作，“單分子尺度下核酸分子的熱運(yùn)動(dòng)十分活躍，運(yùn)動(dòng)軌跡極不規(guī)律，控制它們有序通過納米孔，并連續(xù)提取、分析這個(gè)過程中的堿基信息，難度仍然挺大，需要持續(xù)優(yōu)化。”即便如此，納米孔基因測(cè)序準(zhǔn)確性在過去兩年間快速提升，以齊碳科技為例，初代產(chǎn)品的測(cè)序準(zhǔn)確率已經(jīng)從去年的８３％～８５％快速提升到最高９２％左右。白凈衛(wèi)表示，隨著納米孔基因測(cè)序技術(shù)前端的生物工程、電子工程技術(shù)能力不斷提升，協(xié)同后端生信分析、算法模型不斷精進(jìn)，測(cè)序精確性還將快速提升。
國產(chǎn)納米孔基因測(cè)序儀計(jì)劃年內(nèi)量產(chǎn)
齊碳科技是一個(gè)由跨學(xué)科的頂尖技術(shù)專家創(chuàng)立的團(tuán)隊(duì)。白凈衛(wèi)是北京大學(xué)化學(xué)系學(xué)士，加州大學(xué)洛杉磯分校材料學(xué)博士，ＩＢＭ沃森實(shí)驗(yàn)室博士后，曾在Ｉｌｌｕｍｉｎａ從事研發(fā)工作，具備豐富的微納器件和核酸分子生物學(xué)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。另外兩位創(chuàng)始人胡庚和謝丹分別是是清華大學(xué)自動(dòng)化系博士和伊利諾伊大學(xué)香檳分校博士，斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士后。其中，胡庚是電子儀器專家，曾入選２０１５年西門子中國Ｙｏｕｎｇ Ｔａｌｅｎｔ，謝丹則在測(cè)序技術(shù)和生物信息學(xué)領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)豐富。
齊碳科技創(chuàng)始團(tuán)隊(duì) （由左至右：謝丹、胡庚與白凈衛(wèi) 圖片來源：受訪者供圖）
創(chuàng)立近５年來，齊碳科技從０到１，首次實(shí)現(xiàn)了納米孔基因測(cè)序儀的全國產(chǎn)。
據(jù)白凈衛(wèi)介紹，從設(shè)計(jì)之初，齊碳科技就堅(jiān)持通過技術(shù)提升和工藝優(yōu)化，一方面實(shí)現(xiàn)相比市場(chǎng)同類型產(chǎn)品更優(yōu)的生物數(shù)據(jù)產(chǎn)出和分析能力、性能拓展能力，另一方面降低技術(shù)平臺(tái)及配套試劑耗材使用成本。據(jù)了解，齊碳科技即將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的納米孔基因測(cè)序儀基本實(shí)現(xiàn)了這兩項(xiàng)目標(biāo)。“當(dāng)前，我們?nèi)匀辉诓粩嗵嵘a(chǎn)品的測(cè)序穩(wěn)定性、芯片可及性等，力求做到更好。“白凈衛(wèi)表示。
２０２０年９月，齊碳科技公開發(fā)布了納米孔基因測(cè)序儀ＱＮｏｍｅ－９６０４，并啟動(dòng)ＡＬＰＨＡ ＴＥＳＴ應(yīng)用生態(tài)招募。動(dòng)脈網(wǎng)了解到，齊碳科技已經(jīng)運(yùn)用納米孔測(cè)序技術(shù)為來自各行各業(yè)的樣本輸出了大量生物數(shù)據(jù)，支撐了一系列創(chuàng)新研究。在這期間，齊碳科技完成了團(tuán)隊(duì)擴(kuò)張和經(jīng)營管理優(yōu)化，并且開工建設(shè)符合醫(yī)療器械生產(chǎn)要求的生產(chǎn)基地。
齊碳科技納米孔基因測(cè)序儀ＱＮｏｍｅ－９６０４ （圖片來源：受訪者供圖）
未來，齊碳科技將一方面將持續(xù)大研發(fā)投入，不斷優(yōu)化產(chǎn)品性能、豐富產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，另一方面著力挖掘用戶需求，并根據(jù)的用戶反饋，及時(shí)對(duì)產(chǎn)品做出調(diào)整，探索建立更豐富的納米孔基因測(cè)序應(yīng)用生態(tài)。
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