دستگاه سکانس Ion Torrent S5

دستگاه سکانس Ion Torrent S5

فناوری Ion Torrent S5

دستگاه Ion Torrent S5 از فناوری توالی‌یابی مبتنی بر نیمه‌هادی استفاده می‌کند. در این فناوری، هنگام اضافه شدن هر نوکلئوتید به رشته DNA در حال سنتز، یک یون هیدروژن آزاد می‌شود که باعث تغییر در pH محیط می‌شود. این تغییرات توسط حسگرهای حساس به تغییرات یونی شناسایی می‌شود. این روش، برخلاف سایر روش‌های توالی‌یابی که نیازمند رنگ‌های فلورسانس یا برچسب‌های دیگر هستند، تغییرات شیمیایی طبیعی را مستقیماً اندازه‌گیری می‌کند. دستگاه سکانس Ion Torrent S5 از کمپانی Thermo Fisher Scientific است. این دستگاه با استفاده از فناوری تغییرات pH در تشخیص توالی DNA فعالیت می‌کند که این روش به جای استفاده از فلورسانس، از تغییرات یونی در طول واکنش‌های توالی‌سازی استفاده می‌کند. این فناوری باعث کاهش هزینه‌ها و افزایش سرعت فرآیند تعیین توالی می‌شود. دستگاه Ion Torrent S5 به دلیل سهولت استفاده، نیاز کمتر به تنظیمات پیچیده، و دقت بالا، برای کاربردهای مختلف از جمله تشخیص‌های بالینی و تحقیقات ژنتیکی مناسب است. یکی از مزایای مهم این دستگاه، عدم نیاز به تجهیزات فلورسانس و قابلیت تطبیق‌پذیری بالا با انواع مختلف پروژه‌های تحقیقاتی است. در نتیجه، این دستگاه به عنوان یک ابزار کارآمد و مقرون به صرفه در میان دستگاه‌های تعیین توالی DNA شناخته می‌شود.

تفاوت‌های کلیدی و مزایای Ion Torrent S5

1. سرعت بالا: Ion Torrent S5 قادر است داده‌های توالی‌یابی را با سرعت بسیار بالایی تولید کند. این سرعت بالا به دلیل فرآیند ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر توالی‌یابی است که نیازی به مراحل پیچیده و زمان‌بر ندارد.
2. هزینه کمتر: این دستگاه به دلیل عدم نیاز به واکنش‌های فلورسانس و برچسب‌گذاری، هزینه‌های عملیاتی کمتری دارد. همچنین مواد مصرفی مورد نیاز در این فناوری نسبت به سایر فناوری‌ها ارزان‌تر هستند.
3. دقت و صحت: دستگاه Ion Torrent S5 دقت بالایی در تعیین توالی DNA دارد و می‌تواند تغییرات ژنتیکی کوچک مانند SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) و indels (insertion and deletions) را به خوبی شناسایی کند.
4. تطبیق‌پذیری: این دستگاه برای طیف گسترده‌ای از کاربردها مناسب است، از جمله تحقیقات ژنتیکی، تشخیص‌های بالینی، مطالعات زیست‌محیطی، و پروژه‌های زیست‌فناوری. این تطبیق‌پذیری به دلیل توانایی دستگاه در پردازش انواع مختلف نمونه‌های DNA است.
5. سهولت استفاده: Ion Torrent S5 دارای نرم‌افزارهای کاربرپسند و پروتکل‌های اتوماتیک است که فرآیند تعیین توالی را ساده‌تر و سریع‌تر می‌کند. این ویژگی‌ها به کاربران اجازه می‌دهد تا بدون نیاز به تخصص زیاد در زمینه توالی‌یابی، از این دستگاه استفاده کنند.
6. عدم نیاز به تجهیزات فلورسانس: برخلاف بسیاری از دستگاه‌های توالی‌یابی که نیازمند تجهیزات فلورسانس هستند، Ion Torrent S5 به چنین تجهیزاتی نیاز ندارد. این امر باعث کاهش هزینه‌ها و پیچیدگی‌های مرتبط با تجهیزات اضافی می‌شود.
7. پشتیبانی و خدمات پس از فروش: کمپانی Thermo Fisher Scientific با ارائه خدمات پس از فروش قوی و پشتیبانی فنی به کاربران، استفاده از دستگاه Ion Torrent S5 را آسان‌تر می‌کند. این خدمات شامل آموزش، نگهداری و تعمیرات، و پشتیبانی فنی آنلاین و تلفنی است.

ویژگی‌های اصلی Ion Torrent S5
تکنولوژی نیمه‌رسانا: Ion Torrent S5 با استفاده از تراشه‌های نیمه‌رسانا کار می‌کند. وقتی که نوکلئوتیدها به رشته DNA مکمل اضافه می‌شوند، یون‌های هیدروژن آزاد می‌شوند که باعث تغییر در pH محیط می‌شود. این تغییرات توسط حسگرهای نیمه‌رسانا شناسایی می‌شوند و به این ترتیب تعیین توالی صورت می‌گیرد. کاربری آسان: این دستگاه به گونه‌ای طراحی شده است که کار با آن ساده و سریع باشد. کاربران می‌توانند بدون نیاز به تخصص بالای فنی، از این دستگاه استفاده کنند. تنوع در تراشه‌ها: Ion Torrent S5 قابلیت استفاده از تراشه‌های مختلف با ظرفیت‌های متفاوت را دارد، که به کاربران امکان می‌دهد بسته به نیاز خود، تراشه مناسب را انتخاب کنند. سرعت بالا: یکی از مزایای اصلی این دستگاه، سرعت بالای تعیین توالی است. با توجه به تکنولوژی استفاده شده، نتایج به سرعت تولید می‌شوند که این موضوع برای تحقیقات زمانی حساس بسیار مفید است. هزینه کمتر: به دلیل عدم نیاز به مواد فلورسانس و دستگاه‌های پیچیده اپتیکی، هزینه اجرای پروژه‌ها با استفاده از Ion Torrent S5 به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.

کاربردها
دستگاه Ion Torrent S5 در زمینه‌های مختلف بیولوژی مولکولی و پزشکی کاربرد دارد، از جمله:

تحقیقات ژنومیک: برای تعیین توالی ژنوم‌های کامل، ژنوم‌های میکروبی و سایر موجودات.

تشخیص بیماری‌ها: در تشخیص ژنتیکی بیماری‌ها، تعیین جهش‌های ژنتیکی و پیش‌بینی پاسخ به درمان‌های خاص.

مطالعات ترانسکریپتومیک: برای تحلیل و تعیین توالی RNA، که به درک بهتر از بیان ژن‌ها کمک می‌کند.

توسعه داروها: در فرآیندهای کشف و توسعه داروهای جدید، این دستگاه می‌تواند نقش مهمی ایفا کند.

ویژگی‌های کلیدی

1. تکنولوژی سکانس نیمه‌هادی: برخلاف دیگر تکنولوژی‌های سکانس که از سیستم‌های نوری استفاده می‌کنند، Ion Torrent S5 از سکانس نیمه‌هادی استفاده می‌کند. این تکنولوژی یون‌های هیدروژنی که در طی سنتز DNA آزاد می‌شوند را تشخیص می‌دهد و اطلاعات شیمیایی را مستقیماً به داده‌های دیجیتالی ترجمه می‌کند.
2. سرعت و کارایی: سیستم Ion S5 برای سرعت طراحی شده است که امکان زمان‌های تحویل سریع برای دوره‌های سکانس را فراهم می‌کند. این امر آن را برای کاربردهایی که زمان حیاتی است، مانند تشخیص‌های بالینی، مناسب می‌سازد.
3. انعطاف‌پذیری: این سیستم انعطاف‌پذیری در ظرفیت و قابلیت ارتقا را ارائه می‌دهد و انواع مختلف پروژه‌های سکانس را، از مقیاس کوچک تا بزرگ، پشتیبانی می‌کند.
4. قابلیت‌های چندگانه‌سازی: سیستم امکان سکانس همزمان چندین نمونه را از طریق آداپتورهای بارکد فراهم می‌کند که این امر آن را برای نیازهای بالا مناسب می‌سازد.

کاربردها

• تحقیقات بالینی: ایده‌آل برای مطالعات سرطان، تحقیقات بیماری‌های ارثی و تحقیقات بیماری‌های عفونی.
• سکانس هدفمند: به طور مکرر برای سکانس ژن‌های هدفمند استفاده می‌شود، از جمله پنل‌های ژنی برای بیماری‌های خاص.
• سکانس آمپلیکون: مؤثر در سکانس مناطق خاصی از علاقه، به‌ویژه در مطالعات ژنومیک.
• سکانس ژنوم‌های کوچک: مناسب برای سکانس ژنوم باکتریایی و ویروسی.

ویژگی‌ها و مزایای دستگاه

سریع‌تر و قابل مقیاس‌تر: سیستم NGS جدید با توانایی انطباق با نیازهای تحقیقاتی مختلف، از جمله تشخیص‌های بیولوژیکی و پیشرفت‌های کلینیکی، معرفی شده است.
تکنولوژی Ion Torrent: دستگاه Ion GeneStudio S5 با استفاده از این تکنولوژی، ساده‌ترین و کامل‌ترین روند کاری را برای تعیین توالی هدفمند با سرعت و قابلیت مقیاس‌پذیری بالا ارائه می‌دهد.
صرفه‌جویی در زمان: امکان انجام تعیین توالی و تحلیل‌ها در کمتر از 3 ساعت با سیستم Ion GeneStudio S5 Prime فراهم است.
انواع تراشه‌ها و ظرفیت‌های آن‌ها
دستگاه Ion Torrent S5 دارای پنج نوع تراشه است که هر کدام ظرفیت‌های متفاوتی برای تعیین توالی دارند:

تراشه Ion 550™: ظرفیت 100 تا 130 میلیون خوانش.
تراشه Ion 540™: ظرفیت 60 تا 80 میلیون خوانش.
تراشه Ion 530™: ظرفیت 15 تا 20 میلیون خوانش.
تراشه Ion 520™: ظرفیت 4 تا 6 میلیون خوانش.
تراشه Ion 510™: ظرفیت 2 تا 3 میلیون خوانش.

اجزای سیستم

• سیستم Ion Chef: سیستم خودکار برای آماده‌سازی الگو و بارگذاری تراشه.
• دستگاه سکانس Ion S5: ماشین اصلی سکانس.
• تراشه Ion S5: تراشه نیمه‌هادی که واکنش سکانس در آن رخ می‌دهد. انواع مختلف تراشه برای نیازهای مختلف ظرفیت موجود است.

تجزیه و تحلیل داده‌ها و مدیریت

• نرم‌افزار Torrent Suite: تجزیه و تحلیل داده‌های اولیه را ارائه می‌دهد، از جمله فراخوانی پایه، هم‌ردیف‌سازی و فراخوانی تغییرات.
• نرم‌افزار Ion Reporter: تجزیه و تحلیل ثانویه و تفسیر داده‌های سکانس را ارائه می‌دهد، که در شناسایی تغییرات و تفسیر اهمیت زیست‌شناسی آن‌ها مفید است.

محدودیت‌ها

• طول خوانش: طول خوانش‌ها معمولاً کوتاه‌تر از برخی دیگر از پلتفرم‌های NGS است که ممکن است استفاده از آن را در کاربردهایی که به خوانش‌های بلندتر نیاز دارند، محدود کند.
• خروجی داده‌ها: خروجی کلی داده‌ها در هر اجرا ممکن است کمتر از برخی از سیستم‌های NGS با ظرفیت بالا باشد.

سیستم‌های مختلف Ion GeneStudio S5

Ion GeneStudio S5 System: زمان اجرای 19 ساعت.
Ion GeneStudio S5 Plus System: زمان اجرای 10 ساعت.
Ion GeneStudio S5 Prime System: زمان اجرای 6.5 ساعت.
مزایا و انعطاف‌پذیری
این دستگاه‌ها انعطاف‌پذیری بالایی دارند و می‌توانند نیازهای مختلف تحقیقات را برآورده کنند. کاربران می‌توانند بسته به نیاز و بودجه خود، یکی از این سیستم‌ها را انتخاب کنند.

ترکیب با سیستم Ion Chef
با ترکیب سیستم Ion Chef و Ion GeneStudio S5، می‌توان داده‌ها را تا 30% سریع‌تر جمع‌آوری کرد و 75% زمان دستی کمتر نسبت به سیستم Illumina MiSeq را صرف کرد.

پنل‌های Ion AmpliSeq برای تعیین توالی هدفمند

1. Ion AmpliSeq HD:
   • حساسیت فوق‌العاده بالا برای شناسایی واریانت‌ها در ویروس‌ها، باکتری‌ها، گونه‌های میکروبی مختلف، و آلل‌های نادر.
   • پنل‌های سفارشی برای کاربردهای حساسیت بالا (حد تشخیص تا 0.1%).
2. Ion AmpliSeq Made-to-Order:
   • پنل‌های سفارشی قابل تنظیم یا پنل‌های طراحی شده آماده برای جوامع پژوهشی، شامل تجزیه و تحلیل ژرم‌لاین و سوماتیک.
3. Ion AmpliSeq On-Demand:
   • بیش از 5000 ژن مرتبط با بیماری‌های انسانی برای تحقیقات ژنومی، سازمان‌دهی شده توسط کارشناسان تحقیقات بیماری.
4. Ion AmpliSeq Ready-to-Use:
   • پنل‌های آماده برای استفاده، شامل DNA و RNA برای کاربردهای مختلف، شامل تجزیه و تحلیل ژرم‌لاین و سوماتیک.

تست‌های تحقیقاتی Oncomine برای تحقیقات سرطان

1. Oncomine Focus Assay:
   • تحلیل جامع از تغییرات ژنتیکی مرتبط با سرطان.
2. Oncomine BRCA Assay:
   • تشخیص جهش‌های مرتبط با سرطان پستان و تخمدان.
3. Oncomine Comprehensive Assay:
   • ارزیابی جامع از تغییرات ژنتیکی در سرطان‌های مختلف.
4. Oncomine Lung cfDNA Assay:
   • تحلیل DNA آزاد شده از سلول‌های سرطانی در خون برای سرطان ریه.
5. Oncomine Breast cfDNA Assay:
   • تحلیل DNA آزاد شده از سلول‌های سرطانی در خون برای سرطان پستان.
6. Oncomine Pan-Cancer Cell-Free Assay:
   • تحلیل DNA آزاد شده از سلول‌های سرطانی در خون برای انواع مختلف سرطان.
7. Oncomine Tumor Mutation Load Assay:
   • ارزیابی بار جهشی تومورها.
8. Oncomine Immune Response Research Assay:
   • تحلیل پاسخ ایمنی به تومورها.
9. Ion AmpliSeq Immune Repertoire Assay (TCR, BCR):
   • تحلیل مجموعه‌های گیرنده‌های ایمنی (TCR, BCR).
10. Oncomine Childhood Cancer Research Assay:
    • تحلیل تغییرات ژنتیکی مرتبط با سرطان‌های کودکان.

دلایل متعددی برای استفاده از دستگاه Ion Torrent S5 به عنوان دستگاه سکانس وجود دارد که هر کدام می‌توانند در کاربردهای مختلف اهمیت داشته باشند. در ادامه، مهم‌ترین دلایلی که این دستگاه را به یک انتخاب مناسب تبدیل می‌کند، بررسی می‌شود:

سرعت بالا و هزینه کمتر

این دستگاه با استفاده از فناوری تغییرات pH و نیمه‌هادی، قادر است فرآیند توالی‌یابی را با سرعت بسیار بالا و هزینه کمتری نسبت به روش‌های سنتی انجام دهد. در این فناوری، هر بار که یک نوکلئوتید به رشته DNA اضافه می‌شود، یک یون هیدروژن آزاد شده و تغییرات pH محیط توسط حسگرها شناسایی می‌شود. این روش نیازی به مواد مصرفی گران‌قیمت مانند رنگ‌های فلورسانس ندارد، که این مسئله به کاهش هزینه‌ها منجر می‌شود.

دقت بالا و تطبیق‌پذیری

Ion Torrent S5 دارای دقت بالایی در تشخیص توالی‌های DNA است و می‌تواند تغییرات ژنتیکی کوچک مانند SNPs و indels را با دقت بالا شناسایی کند. این دقت برای مطالعات ژنتیکی، تشخیص بیماری‌ها و تحقیقات علمی بسیار مهم است. همچنین، این دستگاه برای طیف وسیعی از کاربردها از جمله تشخیص‌های بالینی، تحقیقات ژنتیکی، مطالعات زیست‌محیطی و پروژه‌های زیست‌فناوری مناسب است. این تطبیق‌پذیری به محققان و متخصصان امکان می‌دهد تا از یک دستگاه برای نیازهای مختلف خود استفاده کنند.

سهولت استفاده و عدم نیاز به تجهیزات فلورسانس

این دستگاه دارای نرم‌افزارهای کاربرپسند و پروتکل‌های از پیش تنظیم شده است که فرآیند توالی‌یابی را ساده‌تر و سریع‌تر می‌کند. این ویژگی به ویژه برای مراکزی که تخصص کافی در زمینه توالی‌یابی ندارند، بسیار مفید است. علاوه بر این، عدم نیاز به تجهیزات پیچیده فلورسانس باعث کاهش هزینه‌ها و ساده‌تر شدن فرآیند استفاده از دستگاه می‌شود و مشکلات و محدودیت‌های مرتبط با نگهداری و استفاده از تجهیزات فلورسانس را برطرف می‌کند.

پشتیبانی و خدمات پس از فروش

کمپانی Thermo Fisher Scientific به عنوان یکی از پیشروان در این حوزه، خدمات پس از فروش قوی و پشتیبانی فنی ارائه می‌دهد. این خدمات شامل آموزش، نگهداری و تعمیرات و پشتیبانی فنی آنلاین و تلفنی است که به کاربران کمک می‌کند تا با اطمینان بیشتری از دستگاه استفاده کنند.

انعطاف‌پذیری در اندازه پروژه‌ها

Ion Torrent S5 قابلیت انجام توالی‌یابی از نمونه‌های کوچک تا پروژه‌های بزرگ را دارد. این انعطاف‌پذیری به محققان امکان می‌دهد تا بر اساس نیاز خود، از این دستگاه برای پروژه‌های مختلف استفاده کنند.

نتایج سریع و قابل اعتماد

این دستگاه قادر است در مدت زمان کوتاهی نتایج دقیق و قابل اعتمادی ارائه دهد که این ویژگی برای تشخیص‌های بالینی و تحقیقات فوری بسیار حیاتی است.

جمع‌بندی

به طور خلاصه، دستگاه Ion Torrent S5 با بهره‌گیری از فناوری پیشرفته، سرعت بالا، هزینه کمتر، دقت بالا، سهولت استفاده، و پشتیبانی قوی، یک ابزار کارآمد و مقرون به صرفه برای تعیین توالی DNA است. این ویژگی‌ها باعث شده‌اند که این دستگاه به انتخابی محبوب در میان محققان و متخصصان در حوزه‌های مختلف تبدیل شود.

دانلود کاتالوگ این محصول

نگاه کلی

دستگاه Ion Torrent S5 یک سیستم سکانس چندمنظوره و کارآمد است که سرعت، سادگی و هزینه را متعادل می‌کند و انتخاب محبوبی برای بسیاری از آزمایشگاه‌ها، به‌ویژه آن‌هایی که روی سکانس هدفمند و کاربردهای تحقیقات بالینی تمرکز دارند، می‌باشد. برای اطلاعات بیشتر با همکاران ما در شرکت ماناتک  در تماس باشید.