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支持全球抗击COVID-19

UCSF Charles Chiu with NextSeq
在冠状病毒的测序中,Chiu博士可能掌握了疾病的关键信息

当UCSF的Charles Chiu被CDC选中来对整个州的病毒株进行测序时,他知道自己需要更大的力量。

Dr Bedform of Washington
Bedford博士帮助追踪和阻止华盛顿的社区传播

借助Illumina NextSeq 550和试剂,Bedford博士鉴定了出美国第一批COVID-19聚集性感染之一。

Dr Chris Mason Sample Collection New York
Illumina与IDbyDNA合作提供NGS传染性疾病检测解决方案

合作旨在加快NGS在临床传染性疾病检测中的应用。

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NGS的力量:从病毒鉴定到疫苗开发再到疫情控制

新一代测序(NGS)具有独特的能力,能够为一线的科学家、研究人员、公共卫生人员和医护专业人员提供支持。它可以帮助我们了解传播途径、并发症、突变率,为疫苗开发和治疗奠定基础,并最终帮助预测和预防未来的疫情爆发。

通过CMO Phil Febbo,了解更多信息
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为寻找答案的人提供技术,帮助他们找到答案

我们认为,获得最佳技术、全球网络和基因组信息对于阻止这一流行病并防止其卷土重来至关重要。这就是我们与研究人员, CDC, 中国CDC, NIH, GISAID, 斯坦福大学, Broad研究所等合作,并为他们提供抗疫成功所需的基因组和测序支持的原因。

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以支持全球需求为己任

我们是一家维护全人类利益的全球性公司,致力于在全球范围内支持抗击COVID-19。我们很荣幸能与合作伙伴共同资助非洲传染性疾病基因组卓越中心(Africa Centre of Excellence for Genomics of Infectious Diseases)和米尔肯研究所,发展全球监测网络。

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我们独特的支持能力

凭借我们几十年的经验、广泛的全球覆盖范围、各国和各种语言的支持以及数据透明度,我们得以迅速连接和支持地方和全球的资源,帮助人们在全球范围内抗击疫情。

我们如何助力抗击COVID-19

美国
Illumina加入了XPRIZE抗疫联盟,共同寻找应对流行病威胁的非常规解决方案
更多信息
美国
Illumina与Adaptive Biotechnologies和Microsoft联手,共同解码COVID-19免疫反应
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中国
提供测序系统,检测武汉市的首个COVID-19基因组
柬埔寨
iSeq 100系统和iSeq云宏基因组平台,鉴定柬埔寨的COVID-19
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全面集成式检测方法有助于管理COVID-19。病原体基因组学是传统方法的补充,Illumina NGS在传染病监测疫情爆发模型中具有独特的优势。

工作流程比较表

  检测新的病毒 检测活跃感染并隔离 进行监测和流行病学研究 检测患者免疫力
检测挑战 宏基因组学 PCR/qPCR AmpliSeq for Illumina 靶向富集Respiratory Virus Oligo Panel ELISA
检测速度          
可扩展且经济高效          
新病原体的鉴定          
追踪传播          
不受突变变化的影响          
鉴定联合感染和复杂疾病          
在高背景样本中发现低水平的病原体          

根据疫情阶段充分满足实验室的检测需求

根据疫情阶段部分满足实验室的检测需求

Illumina COVID-19应用说明

如何使用Illumina系统检测冠状病毒

可有效检测和鉴定冠状病毒的鸟枪法宏基因组测序工作流程。

阅读应用说明
在Illumina系统上使用Respiratory Virus Panel进行靶向测序

使用全面的靶向富集工作流程高效检测冠状病毒。

阅读应用说明
使用Respiratory Virus Panel检测冠状病毒

SARS-CoV-2和多种呼吸道病毒检测和全基因组测序的资源指南。

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常见问题

从根本上说,诊断检测可以帮助临床医生管理患者,而监测是管理人群所必需的。

诊断检测为个体患者提供了重要的是或否的答案,有助于提供适当的管理。

监测能帮助公共卫生人员追踪疫情的路径,了解传播途径,进行接触者追踪,确定病毒进化的速度以及病毒当下的变化是否会影响诊断或治疗效果。

在疫情爆发初期,如果传统方法(例如培养、PCR/qPCR或ELISA)无法在第一群患者中鉴定出引起疾病的病原体,那么NGS在新病原体的鉴定中就起着至关重要的作用。一旦确定了病原体并公开共享了基因组,研究人员就可以根据病原体的基因组序列来开发诊断检测(PCR),以此来帮助临床医生管理患者。

在鉴定出病原体之后,NGS将继续发挥重要作用,为公共卫生人员、疫苗和药物开发人员以及研究人员提供重要依据,帮助他们:

  • 在全球范围内追踪病毒的传播途径,以便采取遏制和控制措施
  • 确定病毒在传播过程中变异的速度
  • 鉴定治疗靶点
  • 了解联合感染的作用

NGS可以在事先不了解生物体的情况下,对患者样本中的新病原体进行无偏倚的检测。

传染性疾病检测的一个关键挑战是许多导致人类呼吸系统疾病、消化系统疾病和其他疾病的微生物(包括病毒)尚未被研究和鉴定,因此无法通过靶向方法(如PCR)来了解或检测,而这类方法的发展则需要病原体基因组的知识。NGS在这些未知的新病原体的发现中起着关键性的作用,由此获得的基因组序列随后可用于开发PCR等常规检测方法,以帮助临床医生管理患者。

NGS可用于追踪病原体基因组的进化,帮助公共卫生人员监控感染的传播,并确定群体水平上的最佳隔离计划。随着时间的推移,对来自不同患者的病毒进行测序可以确定病毒进化的速度,并了解病毒当下的变化是否会影响致病性以及诊断或治疗效果。PCR的目的是检测病原体基因组的特定区域是否存在,不会在这些快速进化的病原体基因组中鉴定出新的突变。此外,如果引物或探针结合区域发生了突变,PCR的性能也会受到影响。

流行病学家研究了来自全球患者样本中的病毒基因组突变,利用这些信息可以构建能表明患者间传播路径的遗传树(或图谱)。病原体的遗传特征相似的群体属于同一传播链中的患者。这些传播链能让公共卫生人员迅速确定病原体来源,追踪疫情的路径,了解传播途径并告知适当的遏制措施。

鸟枪法宏基因组工作流程能够同时检测新的和已知的物种。面对未知的爆发时,人们通常会使用多种分子诊断检测,这可能导致不必要的成本和病原体鉴定的延迟。鸟枪法宏基因组学可以作为单个的综合性筛选测试来鉴定和表征病原体。该研究工作流程有助于加快疫情调查,并能支持用于大规模筛查的新实验室检测的开发。

一旦确定了病原体(例如SARS-CoV-2),靶向富集工作流程就可以提供检测病毒所需的高灵敏度,以及关于其流行病学和进化的信息来帮助研究人员优化感染控制策略(包括监测何时可以降低隔离等级和恢复正常活动)并协助开发疫苗。

这些使用Illumina测序技术的补充工作流程可以与传统的检测方法一起进行,并整合到一个全面的疫情应对模型中。

Illumina与IDbyDNA的合作提供了简单而强大的生物信息学软件,能将测序仪生成的数据转化为可操作的见解。IDbyDNA Explify平台与Illumina NGS系统和文库制备试剂的结合构建了一个强大而全面的传染性疾病工作流程。

IDbyDNA经过验证的自动化Explify平台分析支持35种呼吸道病毒的检测,包括SARS-CoV-2的基因组鉴定。
请致电833-397-5439或通过clientservices@idbydna.com联系IDbyDNA客户服务部门,了解更多信息。

panel中的7,800个探针可以常见检测呼吸道病毒、最近的流感病毒株和SARS-CoV-2,其中还包含作为阳性对照的人类探针。这些探针是80-mer寡核苷酸,彼此间隔很近,可完全覆盖panel中所有病毒的基因组。panel中包含的病毒列表:

  • 人冠状病毒229E
  • 人冠状病毒NL63
  • 人冠状病毒OC43
  • 人冠状病毒HKU1
  • SARS-CoV-2
  • 人腺病毒B1型
  • 人腺病毒C2型
  • 人腺病毒E4型
  • 人博卡病毒1型(灵长类博卡病毒1型分离株st2)
  • 人博卡病毒2c型PK分离株PK-5510
  • 人博卡病毒3型
  • 人副流感病毒1型
  • 人副流感病毒2型
  • 人副流感病毒3型
  • 人副流感病毒4a型
  • 人类偏肺病毒(CAN97-83)
  • 呼吸道合胞病毒(A型)
  • 人类呼吸道合胞病毒9320(B型)
  • 甲型流感病毒(A/Puerto Rico/8/1934(H1N1))
  • 甲型流感病毒(A/Korea/426/1968(H2N2))
  • 甲型流感病毒 (A/New York/392/2004(H3N2))
  • 甲型流感病毒(A/goose/Guangdong/1/1996(H5N1))
  • 人博卡病毒4型NI病毒株HBoV4-NI-385
  • KI多瘤病毒Stockholm 60
  • WU多瘤病毒
  • 人双埃柯病毒1型PicoBank/HPeV1/a
  • 人双埃柯病毒6型
  • 人鼻病毒A89
  • 人鼻病毒C型(病毒株024)
  • 人鼻病毒B14
  • 人类肠病毒C104病毒株:AK11
  • 人类肠病毒C109分离株NICA08-4327
  • 甲型流感病毒(A/Zhejiang/DTID-ZJU01/2013(H7N9))
  • 甲型流感病毒(A/Hong Kong/1073/99(H9N2))
  • 甲型流感病毒(A/Texas/50/2012(H3N2))
  • 甲型流感病毒(A/Michigan/45/2015(H1N1))
  • 乙型流感病毒(B/Lee/1940)
  • 乙型流感病毒(B/Wisconsin/01/2010)
  • 乙型流感病毒(B/Brisbane/60/2008)
  • 乙型流感病毒 (B/Colorado/06/2017)
  • 乙型流感病毒(B/Washington/02/2019)
  • 人类对照基因

靶向富集是一种重测序方法,可通过与靶点特异性生物素化探针杂交来捕获目标基因组区域。通过杂交捕获方法进行靶向富集可实现高灵敏度的检测,因此不需要高read深度。此外,靶向富集NGS工作流程能够获得近乎完整的目标序列数据,特别适于病毒基因组进化或变异监测等应用。

扩增子测序则旨在通过鉴定病原体基因组的特定区域来检测样本中是否存在目标病原体。这种方法无法识别这些快速进化的病原体基因组中的新突变,而这是病毒进化或病毒监测研究所必需的。

靶向富集NGS工作流程能够获得近乎完整的目标序列数据,特别适于病毒基因组进化或变异监测等应用。与其他靶向重测序方法相比,比如扩增子测序,通过杂交捕获进行富集可实现更大的探针检测范围,能对目标区域进行更全面的分析。此外,即使在高度变异区域,杂交捕获方案使用的寡核苷酸探针仍然有效,能靶向快速进化的病毒(例如RNA病毒),而这对于基于扩增子的检测方法(例如qPCR)则很困难。

当传统方法(例如培养、PCR/qPCR或ELISA)无法鉴定导致疾病的病原体时,则可使用鸟枪法宏基因组学(mNGS)这种测序方法,它可以全面地检测给定复杂样本中存在的所有生物体,从而帮助研究人员鉴定引起疾病的新病原体,例如SARS-CoV-2。

除了检测病毒颗粒外,鸟枪法宏基因组学还可以提供高滴度病原体(例如SARS-CoV-2病毒)的全基因组序列,帮助加速疫情调查。

通过鉴定样本中已知的和新的病原体(病毒+细菌+真菌),研究人员可以使用这些信息来研究和鉴定与目标病原体(例如SARS-CoV-2)相关的联合感染。

一旦确定了病原体,病毒富集panel就可以提供高灵敏度的检测,并通过检测完整的SARS-CoV-2基因组和在不同样本中发现的基因组突变来提供流行病学信息。这些信息有助于确定传播的流行病学,公职人员也可以通过它们了优化感染控制策略。

与Illumina的Respiratory Virus Oligo Panel一起使用时,检测范围扩大到了约30个科的呼吸道病毒,能让研究人员研究和鉴定与panel包含的其他病毒的联合感染。

鸟枪法宏基因组学支持产品

TruSeq Stranded Total RNA

该文库制备试剂盒是针对各种物种和样品类型的强大,高度可扩展的全转录组分析(RNA-Seq)解决方案。

rRNA Depletion Kit

独立的Illumina Ribo-Zero Plus Kit能去除人、小鼠、大鼠和细菌样本中的核糖体RNA。

NextSeq 2000

能助您探索一系列现有及新兴应用,突破效率,突破极限的开创性台式测序仪。

富集工作流程的支持产品

iSeq 100

iSeq 100系统利用了快速、价优的互补金属氧化物半导体(CMOS)技术,以及准确的Illumina边合成边测序(SBS)化学技术。

MiSeq

MiSeq台式测序仪支持靶向测序和微生物基因组应用,测序质量高、数据分析简单和具有云端存储功能。

Nextera Flex for Enrichment

Nextera Flex for Enrichment是Illumina文库制备产品线中最快速、灵活的DNA靶向测序解决方案。