AVITI™ NGS System

Element Biosciences, fondata in California nel 2017 da un team di ex-dirigenti di Illumina, è comparsa sul mercato nel 2022 ed è passata dall’idea allo strumento in soli 5 anni ottenendo oltre 400 milioni di dollari di finanziamenti. Negli ultimi 2 anni è cresciuta esponenzialmente e ha dato avvio a una vera e propria rivoluzione nel mondo del sequenziamento, sia sotto il profilo tecnico-scientifico sia sotto il profilo economico.

La presenza di una doppia flow cell indipendente nel sistema AVITI™ aumenta notevolmente la capacità di sequenziamento, la flessibilità operativa, e l’efficienza economica, rendendo il sistema di NGS messo a punto da Element la migliore soluzione da benchtop.

Maggiore Capacità di Sequenziamento. Ogni flow cell lavora in parallelo e in modo indipendente. Questo permette di raddoppiare la quantità di dati generata in un solo ciclo di sequenziamento.

Flessibilità Operativa. La possibilità di caricare in modo indipendente librerie o pool diversi in ciascuna delle due lane permette di gestire campioni multipli con esigenze diverse nello stesso run di sequenziamento.
Adattabilità ai Progetti:è possibile sequenziare campioni differenti o utilizzare condizioni differenti per ciascuna flow cell, adattando il processo alle specifiche necessità del progetto.

Efficienza Economica. Ottimizzazione dei reagenti: l’uso di due flow cell in parallelo aiuta ad ottimizzare l’uso dei reagenti, specialmente con un elevato numero di campioni.
Riduzione del tempo di esecuzione: l’operatività simultanea di entrambe le flow cell riduce i tempi di esecuzione per grandi volumi di dati, permettendo una più rapida acquisizione dei risultati.

Maggiore Controllo della Distribuzione delle Read. Con due flow cell è possibile avere maggiore controllo sulla distribuzione delle read all’interno di ogni pool, ciò migliora la qualità dei dati e ottimizza l’uso del sequenziatore.

Minimizzazione delle Contaminazioni: la separazione fisica delle lane in due flow cell riduce il rischio di contaminazione tra diversi campioni o pool.

Aumento del Multiplexing. Gestire lane separate, in una singola corsa di sequenziamento, permette di utilizzare una gamma più ampia di combinazioni di multiplexing e offre una maggiore versatilità nel disegno degli esperimenti.

Attività di sequenziamento diversificate: in un lavoro che coinvolge campioni di diverse origini o condizioni sperimentali, ogni flow cell può essere dedicata a un preciso set di campioni, permettendo un’analisi più mirata e riducendo la necessità di eseguire run separati.

Sequenziamento rapido: per laboratori con elevati volumi di sequenziamento o scadenze ravvicinate, l’uso della doppia flow cell consente un incremento significativo nella produttività e nel turnaround time.

Alta Accuratezza (Q40+): fornisce un Q-score di 40 o superiore, il che equivale a un tasso di errore in sequenziamento estremamente basso (meno di 1 errore su 10.000 basi).

Elevata affidabilità dei dati: di fondamentale importanza in applicazioni critiche come la medicina di precisione e la ricerca genetica.

Doppia Flow Cell. Aumento del Throughput: la configurazione con due flow cell permette di processare simultaneamente due set di campioni, raddoppiando il throughput rispetto a sistemi a flow cell singola.

Flessibilità Operativa: consente l’esecuzione di diverse condizioni o set di librerie in parallelo, ottimizzando il carico di lavoro e migliorando l’efficienza.

Compatibilità Universale con le Librerie. La chimica Cloudbreak Freestyle™ è compatibile con tutte le librerie di sequenziamento disponibili sul mercato, eliminando la necessità di sviluppare o acquistare nuovi kit specifici per il sistema.

Adattabilità: facilita l’integrazione nei flussi di lavoro esistenti senza richiedere cambiamenti significativi.

Efficienza Economica. Ottimizza l’uso dei reagenti e minimizza i costi operativi, rendendo il sequenziamento più accessibile anche per i laboratori con budget limitati.

Per laboratori di tutte le dimensioni, dai piccoli laboratori a quelli di ricerca di grandi dimensioni.

Sequenziamento In-House. Offre capacità avanzate di sequenziamento in un formato da banco, permettendo ai laboratori di eseguire sequenziamenti in-house piuttosto che esternalizzare a servizi di sequenziamento, riducendo i tempi di attesa per i risultati.

Facilità d’Uso e di Manutenzione. AVITI™ si avvale di un’interfaccia, molto intuitiva, è progettata per essere user-friendly.
Di facile manutenzione con tempi di inattività dello strumento ridotti al minimo.

Scalabile e Modulare. AVITI™ permette di scalare il throughput e di estendere la lunghezza delle read agevolando l’attività  dell’operatore con massima versatilità ai diversi tipi di progetto.

Lo strumento può “crescere” dal livello Base: AVITI LT (Low Throughput) allo strumento nella versione “full” risultando un investimento molto lungimirante.                       

Ampia Gamma di Applicazioni del Next Generation Sequencing. Supporta un’ampia gamma di applicazioni di NGS, tra cui Whole Exome Sequencing (WES), Whole Genome Sequencing (WGS), bulk RNAseq e Single Cell, metatrascrittomica e metabarcoding.

Ecosistema Completo. AVITI™ garantisce un Supporto Software avanzato per analisi e gestione dei dati, oltre che un Supporto Hardware robusto che assicura un funzionamento fluido e integrato dello strumento.

Ottimizzazione del Consumo di Reagenti. AVITI™ si avvale della chimica Cloudbreak Freestyle™ ed è studiato per impiegare quantità minime di reagenti e ridurre al minimo gli sprechi.

Compatibilità con Librerie Esistenti. Grazie alla compatibilità universale del Sistema AVITI™, i laboratori possono continuare a utilizzare i loro kit preferiti senza costi aggiuntivi per nuovi acquisti o adattamenti.

Dual Flow Cell. La possibilità di utilizzare due flow cell contemporaneamente in modo indipendente raddoppia il throughput e riduce il costo per campione.

Accuratezza Elevata (Q40+). L’alta precisione (Q40+) riduce la necessità di ripetere esperimenti per ottenere dati accurati, abbattendo i costi di rielaborazione e reagenti aggiuntivi.

Manutenzione Ridotta e Lunga Durata. Il sistema, user-friendly, è progettato per richiedere una manutenzione minima, il che si traduce in minime interruzioni operative e costi di manutenzione ridotti. Inoltre, la robustezza del sistema AVITI™ riduce i guasti abbattendo i costi di riparazione e sostituzione.

Sequenziamento In-House e Tempi Ridotti. Fornendo una soluzione da banco, consente ai laboratori di eseguire sequenziamenti in-house, eliminando i costi legati all’outsourcing e ai lungi tempi di attesa per il risultato.

Flessibilità e Scalabilità. Il sistema permette di scalare il throughput e la lunghezza delle read in base alle necessità del progetto, anche questo concorre ad ottimizzare l’uso delle risorse riducendo il costo/campione in progetti di diversa scala.

La Avidity Base Chemistry (ABC) rappresenta un progresso significativo nel campo del sequenziamento. L’ABC non solo riduce i costi rispetto alla SBS, ma migliora anche la qualità e la versatilità del sequenziamento, rendendo questa tecnologia un’opzione più accessibile e affidabile per i laboratori di diverse dimensioni e necessità.

Efficienza dei Reagenti: ABC richiede meno reagenti rispetto a SBS, riducendo i costi.

Qualità dei Dati: il sistema offre una qualità dei dati superiore con una minore propagazione degli errori

Compatibilità: è compatibile con un’ampia gamma di librerie, mentre SBS può richiedere kit specifici.

Flessibilità Operativa: consente una maggiore flessibilità operativa, facilitando l’uso in vari contesti di laboratorio.

Il sistema AVITI™ riesce a contenere al minimo l’errore e garantire un Q-score di 40 o superiore grazie a diversi fattori chiave che migliorano la precisione del sequenziamento:

Tecnologia di Sequenziamento Avanzata. AVITI™ utilizza la tecnologia Avidity Base Chemistry (ABC), che impiega le avidine per il rilevamento delle basi. Questa metodologia permette una lettura stabile e affidabile delle basi del DNA durante il processo di sequenziamento.

RCA e Polonies: l’uso della Rolling Circle Amplification (RCA) contribuisce a mantenere l’integrità del template originale, riducendo la propagazione degli errori durante l’amplificazione e la generazione dei polonies.

Separazione delle Fasi di Rilevamento e Avanzamento. AVITI™ separa chiaramente le fasi di rilevamento delle basi e avanzamento del template. Questo approccio ottimizza l’efficienza delle condizioni enzimatiche per ciascuna fase, minimizzando la possibilità di errori durante l’incorporazione dei nucleotidi.

Minimizzazione degli Errori di Sequenziamento. Bassa Concentrazione di Reagenti: utilizza concentrazioni nanomolari di reagenti, riducendo, oltre ai costi, la probabilità di errori durante l’incorporazione dei nucleotidi e migliorando la specificità del rilevamento.

Alta Qualità dei Dati. Eliminazione degli Errori di PCR: a differenza della generazione dei cluster nella SBS tradizionale, AVITI utilizza la RCA (Rolling circle amplification) evitando la propagazione di errori associati alla PCR e migliorando la fedeltà del sequenziamento.

Benefici per l’Utente. Questi elementi combinati consentono ad AVITI di sequenziare con un Q-score di 40 o superiore, il che si traduce in un tasso di errore estremamente basso (meno di 1 errore su 10.000 basi sequenziate). Questa precisione è essenziale per applicazioni critiche come la medicina di precisione, la ricerca genetica e altre aree in cui l’affidabilità dei dati è fondamentale per le decisioni cliniche e scientifiche.