在过去十年间，Illumina边合成边测序 (SBS) 技术已经彻底变革了新一代测序 (NGS)的发展， HiSeq 系列测序系统也成为高通量、生产级测序实验室的首选平台。基于成熟的HiSeq 2500系统，凭借最初为HiSeq X ™ Ten系统而开发的有序流动槽技术，HiSeq 3000/ HiSeq 4000 系统带来了无可匹敌的速度和性能。
特点:
- 大幅提升数据通量:采用创新的有序流动槽技术最大限度提高效率;
- 卓越的数据质量:采用成熟的、 行业领先的 Illumina 边合成边测序技术;
- 无以伦比的测序能力:3.5 天内可完成 12 个基因组、 100 个转录组或 180 个外显子组测序.
支持的文库制备：
- DNA： TruSeq® Nano DNA, TruSeq DNA PCR-Free
- RNA： TruSeq RNA v2, TruSeq Stranded mRNA, TruSeq Stranded Total RNA, TruSeq RNA Access
- 外显子组： Nextera® Rapid Capture Exome
| HiSeq 3000 | HiSeq 4000 | |
| 每次运行的流动槽数量 | 1 | 1 或 2 |
| 数据产量 | ||
| 2 x 150 bp | 650–750 Gb | 1300–1500 Gb |
| 2 x 75 bp | 325–375 Gb | 650–750 Gb |
| 1 x 50 bp | 105–125 Gb | 210–250 Gb |
| 通过质控的 簇（ 单条序列） |
21-25 亿个 | 43-50 亿个 |
| 数据质量 | 2 x 150 bp， ≥ 75% 的 碱基高于 Q30 |
2 x 150 bp， ≥ 75% 的碱基高于 Q30 |
| 单日通量 | > 200 Gb | > 400 Gb |
| 运行时间 | < 1-3.5 天 | < 1-3.5 天 |
| 单次运行可检测 人类基因组a |
多达 6 个 | 多达 12 个 |
| 单次运行可检测 外显子组b |
多达 90 个 | 多达 180 个 |
| 单次运行可检测 转录组c |
多达 50 个 | 多达 100 个 |
- 假定人类基因组的覆盖度为 30 倍。
- 假定每个外显子组 4 Gb 和 2 x 75 bp 序列。
- 假定每个样品有 5000 万条序列。
HiSeq 2000 / 2500平台介绍
Hiseq 2000测序系统是Illumina公司于2010年推出的一款测序仪，其测序原理与Genome Analyzer II测序系统相似，仍采用可逆终止法的边合成边测序技术。该技术通过将基因组DNA的随机片断附着到光学透明的表面，这些DNA片断通过延长和桥梁扩增，形成了具有数以亿计cluster的Flowcell，每个cluster具有约1000拷贝的相同DNA模板，然后用4种末端被封闭的不同荧光标记的碱基进行边合成边测序。这种新方法确保了高精确度和真实的一个碱基接一个碱基的测序，排除了序列方面的特殊错误，能够测序同聚物和重复序列。
Hiseq 2500是Hiseq 2000的升级版。其主要的改进点是：Hiseq 2500可以在快速、高通量两种模式之间切换。高通量模式就是原来的Hiseq2000的每张Flowcell有8个Lane的模式。Hiseq 2500的快速模式，核心的改进是用2个Lane的Flowcell来测序，而且这种快速Flowcell的Lane比Hiseq 2000的Lane要短，数据产量也略低于高通量模式的2条Lane。
应用领域：
Hiseq测序系统目前已广泛应用于生物学研究领域，主要包括全基因组de novo测序、重测序、RNA测序、宏基因组测序、外显子组测序、ChIP-Seq、甲基化测序等。
技术特点：
- 双表面成像技术；
- 4台照相机分别对4种碱基拍照，减少信号干扰；
- HiSeq2000 v3试剂升级后，Flow Cell每条lane宽度加宽，增加了Flow Cell面积；Cluster generation试剂升级降低了测序过程中出现的GC bias ；
- 数据通量的提高，使得测序成本相应的降低。
数据产出:
Hiseq2000系统数据产出
| 读长 | 单Flow Cell运行 | 双Flow Cell运行 | ||
|---|---|---|---|---|
| 产量 | 运行时间 | 产量 | 运行时间 | |
| 1×35 | 47-52Gb | 1.5天 | 95-105Gb | 2天 |
| 2×50 | 135-150Gb | 4.5天 | 270-300Gb | 5.5天 |
| 2×100 | 270-300Gb | 8.5天 | 540-600Gb | 11天 |
Hiseq2500系统数据产出
| 读长 | High Output 模式 | Rapid 模式 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 双FC运行 | 单FC运行 | 双FC运行时间 | 双FC运行 | 单FC运行 | 双FC运行时间 | |
| 1×36 | 95-105Gb | 47-52Gb | 2天 | 18-22Gb | 9-11Gb | 7小时 |
| 2×50 | 270-300Gb | 135-150Gb | 5.5天 | 50-60Gb | 25-30Gb | 16小时 |
| 2×100 | 540-600Gb | 270-300Gb | 11天 | 100-120Gb | 50-60Gb | 27小时 |
| 2×150 | — | — | — | 150-180Gb | 75-90Gb | 40小时 |
NextSeq500测序仪介绍
NextSeq500 作为新一代测序技术平台，具有高准确性，高通量，高灵敏度，和低运行成本等突出优势，广泛应用于传统基因组学(测序和注释)以及功能基因组学(基因表达及 调控、基因功能、蛋白/核酸相互作用)研究。它基于单分子簇的边合成边测序技术，以及专有的可逆终止化学反应原理。测序时加入带有荧光标记的dNTP，每 个碱基末端被 保护基团封闭，每个循环只允许单个碱基合成，经过扫描，读取该次反应后的荧光信号结果，该保护基团被除去，下一个反应可继续进行，如此反复，得出碱基的精 确序列。 NextSeq 500测序系统带来了高通量测序的通量以及台式NGS（新一代测序）系统的快速、简约和经济。这个快速、完整、从样品到结果的流程实现了许多测序应用 （包括外显子组、全基因组和转录组） ，而且只需单次运行。NextSeq500 提供多种工作流程，方便快速高效的测序。
NextSeq 500测序仪的特点
灵活扩展的NGS系统，适合所有应用
在NextSeq 500系统平台上开展多个测序应用。NextSeq 500系统是唯一一台能够在单次运行中以高覆盖度（30倍）对人类全基因组测序的NGS系统。它也为多个流行的测序应用带来了一天的周转时间。只需按一下 按钮，就能在两种配置间转换，在需要时开展较低通量的测序应用或处理较小的样品批量。
全基因组测序
NextSeq 500系统凭借行业领先的Illumina测序技术，带来了最高的覆盖度，可鉴定整个基因组中的变异。通过一键式的测序和极少的手工操作，NextSeq全基因组测序解决方案让研究人员可高效地分析任何基因组，从微生物到人类。
外显子组测序
NextSeq 500系统提供了一种最简单、最可靠的外显子组测序方法，以鉴定真正的编码变异，成功测序最困难的基因组区域。Illumina的外显子组测序方案包括完 整的文库制备和外显子组富集、一键式测序和简单的数据分析。通过极少的手工操作，研究人员可更准确、更高效地拷问更多外显子组。
转录组测序
RNA 测序让研究人员能够更深入地了解基因表达，并用于鉴定转录本亚型、新的转录本和基因融合。NextSeq RNA测序解决方案凭借行业领先的Illumina技术，带来了整个转录组的详细快照。这种解决方案让研究人员能够定制他们的研究，从基因表达到复杂的全 转录组图谱分析。
定位准确
NextSeq 500系统提供特有的300bp读长的选择，在未知基因组序列物种的转录组分析中更有优势，其较长的读长便于拼接，能获得更好的转录本数据。而且单次测序 获得的数据量大，能够得到更高的覆盖率，检测到更多低丰度的转录本，在已知基因组序列物种的转录组分析中也具优势。
快速轻松的流程
为 缩短设置时间而设计，NextSeq 500系统特有上样即运行的流程和直观的用户界面。用户只需上样流动槽和试剂盒，然后按下按钮，即可测序。无需额外的设备，NextSeq 500系统将簇生成、边合成边测序和和碱基检出整合在单台NGS系统中。避免误操作，提高实验的准确性。
高通量的规模，桌面式的简约，为客户提供
全自动的双端测序
单次运行中20-120 Gb的扩展性
运行在12-30小时内完成，包括机载的簇生成
全自动机载簇生成使得文库可直接上样到仪器
成熟的单碱基延伸SBS原理对均聚物准确测序
强大的数据支持比对、变异检测、注释、观察、解释等
已有5,000多篇使用Illumina SBS数据的文章发表
PacBio RS介绍
PACBIO RS单分子实时测序技术(SMRT)是利用荧光信号进行测序，通过增加荧光的信号强度及提高仪器的灵敏度等方法解决了错误率的问题，使测序不再需要PCR 扩增这个环节，实现了单分子测序并继承了高通量测序的优点。PacBio RS第三代测序平台有三个核心技术：
纳米微孔 (SMRT cell);
荧光标记的脱氧核苷酸(Phospholinked Nucleotides);
polymeraseinZMWs.共聚焦显微镜，大孔径物镜和四个单光子照相机收集荧光发射的光脉冲。
PacBio RS主要优势
1. 单分子实时分析，在模板制备时无需进行PCR扩增，测序结果具有更均一的测序覆盖深度，并且几乎不受序列中GC含量差异的影响，更有利于混合样本中稀有变异的检出。可直接检测各种修饰的DNA序列，发现DNA修饰Motifs。
2. 读长更长，当前的P5-C3(即polymerase version 5 和 chemistry 3)实现了通量~400Mb/SMRT cell，平均读长4500bp，最大读长≥20kb,长读长可以减少contigs的数量，从而可大幅降低基因组序列拼接难度。在同样的测序覆盖深度下，可获得比其它测序方法更好的一致性准确度。
3. 更快获得结果、更加灵活，以SMRT cell 作为测序单元，无需积累样本就可开机。多种测序模式可选，为用户的各种不同测序应用提供最大程度的灵活性。
PacBio RS应用领域
1. 靶向重测序(Targeted Resequencing)
2. 从头组装(De Novo Assembly)
混合拼接：将长读长数据和二代测序数据放在一起分析从而完成基因组拼接工作。 可以减少contigs数量，用更低的成本获得更高的数据质量。
独自拼接： 仅使用PacBio数据完成基因组的拼接。
3. 病原微生物鉴定(Pathogen identification)
在传染病爆发、生物反恐、食品安全以及宏基因组领域可以进行株系水平分辨率的微生物的快速识别和鉴定。
4. 修饰碱基测定(Base Modification Detection)