北(bei)京2020年8月25日(ri) /美(mei)通社/ -- 繼相(xiang)干公(gong)司日(ri)前宣布(bu)Sapphire系列半導體(ti)激光器出(chu)貨量(liang)突(tu)破50,000臺這一里程碑式的(de)成就之后，近日(ri)，該公(gong)司生(sheng)物儀器市場總(zong)監Matthias Schulze博士又分享了半導體(ti)激光技術(shu)在DNA測序領域的(de)最新(xin)進(jin)展，獲得業內高(gao)度關注。

據Matthias介紹(shao)，上世紀(ji)90年(nian)代(dai)，全(quan)球多(duo)個(ge)研究實險室(shi)的科研人員投(tou)入(ru)數(shu)百(bai)萬工時的努力，終于繪制完成了第(di)一(yi)個(ge)完整的人類(lei)基因(yin)組(zu)序列。而隨著科技的發展(zhan)，借助于多(duo)種自(zi)動化儀器，個(ge)人DNA測(ce)(ce)序的時間和成本都已降低(di)多(duo)個(ge)數(shu)量級。同時全(quan)球市場對(dui)DNA測(ce)(ce)序需求也不斷(duan)增長(chang)。比如，許多(duo)美國人是(shi)(shi)(shi)移(yi)民(min)后(hou)代(dai)，希望通(tong)過DNA分析了解自(zi)己地(di)域沿襲(xi)狀況和族(zu)譜情況。這(zhe)是(shi)(shi)(shi)該技術在(zai)商業化族(zu)源分析領(ling)(ling)域的一(yi)個(ge)應用(yong)。在(zai)中國，許多(duo)產婦，特別是(shi)(shi)(shi)高齡產婦，不再采用(yong)從(cong)羊膜腔抽取羊水的方法，而是(shi)(shi)(shi)改為(wei)通(tong)過簡單的抽血(xue)，對(dui)母親(qin)DNA進(jin)行基因(yin)分析，來規避嬰兒出(chu)生缺(que)陷風(feng)險。這(zhe)是(shi)(shi)(shi)DNA基因(yin)測(ce)(ce)序在(zai)產前基因(yin)篩查領(ling)(ling)域的應用(yong)。

此外，DNA基因測序也(ye)被廣泛(fan)應用于(yu)司法鑒定領(ling)域(yu)。在(zai)許多國家(jia)或地區，罪犯的 DNA 都(dou)會被分析、存儲在(zai)國家(jia)數據庫中。事實證(zheng)明，這對解(jie)決“懸案”以(yi)及“冤案”極其有用。

Matthias表示，很多人不知道(dao)的(de)(de)(de)是，就某種程度而言，幾(ji)乎所有(you)用于(yu)DNA測序的(de)(de)(de)儀(yi)器(qi)(qi)都(dou)依(yi)賴于(yu)通常以激(ji)光(guang)為光(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)熒(ying)光(guang)檢測。而在眾多DNA測序儀(yi)器(qi)(qi)中(zhong)，Coherent相干(gan)公司獨有(you)的(de)(de)(de)光(guang)泵(beng)半導(dao)體激(ji)光(guang)器(qi)(qi) (OPSL) 專利技術(shu)具有(you)很多突(tu)出(chu)特性，使其非常適合(he)用于(yu)測序中(zhong)的(de)(de)(de)熒(ying)光(guang)激(ji)發。

首先(xian)，與(yu)許多(duo)早期激光(guang)器(qi)(qi)(qi)不(bu)同，OPSL 技術具有靈活的(de)功率擴(kuo)展性，使(shi)激光(guang)器(qi)(qi)(qi)的(de)功率范圍可以從幾毫瓦擴(kuo)展到幾十瓦。出(chu)貨量突破(po)50,000臺的(de)Sapphire系列(lie)就是其(qi)中的(de)代表。該系列(lie)產品于(yu)十多(duo)年前推出(chu)，是第(di)一款提供藍光(guang)（488 nm 波(bo)長）的(de)固態激光(guang)器(qi)(qi)(qi)，輸出(chu)功率達數十毫瓦。經過不(bu)斷改進，現在該產品功率已高達 500 mW、體型小巧、功耗低且傳(chuan)導冷卻簡單。這種(zhong)高功率的(de)儀器(qi)(qi)(qi)可以大幅(fu)提高DNA 測序的(de)速度(du)，同時大幅(fu)降低相應的(de)檢測成(cheng)本。

其次，OPSL 技術(shu)另一個重要特性(xing)是(shi)波(bo)長靈活性(xing)。氣體(ti)激光器(qi)和(he)早期固態(tai)激光器(qi)僅限于原子物理學(xue)確定的固定頻率(lv)，而OPSL 基于半導(dao)體(ti)芯(xin)片，使輸出(chu)波(bo)長可在從紫外波(bo)長到近紅外波(bo)長的光譜范圍內定制。

測序(xu)取(qu)決于能否通(tong)過(guo)激光(guang)激發分別針對四種 DNA核苷酸 （ACGT） 化(hua)學標(biao)記(ji)的(de)(de)熒光(guang)，所以(yi)集成合(he)適波長激光(guang)器(qi)的(de)(de)儀器(qi)可以(yi)更(geng)(geng)高效、更(geng)(geng)準確地進行DNA測序(xu)。而相干公司研發的(de)(de) OBIS 系列激光(guang)器(qi)可提(ti)(ti)供(gong)20多種不同的(de)(de)波長，其智(zhi)能化(hua)、“即插即用(yong)”的(de)(de)標(biao)準配置，可實現儀器(qi)的(de)(de)快(kuai)速集成和(he)開發。更(geng)(geng)重要的(de)(de)是(shi)，大多數(shu)OBIS激光(guang)器(qi)都提(ti)(ti)供(gong)自(zi)由空間(jian)或(huo)光(guang)纖偶合(he)輸出選項，從而進一步簡化(hua)了在當下和(he)未來測序(xu)儀器(qi)中的(de)(de)使用(yong)。