這確實是DNA定序技術的黃金時代。從在Sanger主導的環境中獲得吸引力的邊合成邊定序工具到單分子及奈米孔定序，比以往任何時候都有更多的機會為每個應用找到正確的定序儀。
現在，一種新型定序技術即將出現：擴展定序(SBX)。由於讀數長度從50 bp到超過1,000個鹼基，並且快速的定序速度可實現近乎即時的分析，SBX可能非常適合對體細胞或種系全基因組定序或其他應用感興趣的實驗室。
獨特的SBX方法結合了奈米孔定序方法的進步，並結合了新穎的化學方法，建立了原始分子的擴展版本，以進行更容易、更準確的分析。雖然奈米孔定序提供許多優點，但開發人員長期以來一直在努力應對從每個鹼基依序偵測訊號的挑戰，而不會因為分子過快移動穿過奈米孔而意外從緊鄰的其他鹼基中拾取訊號或錯過鹼基。SBX方法藉由將核酸從其螺旋主鏈分離並利用新穎報告子來克服該問題，維持其正確序列，同時增加它們之間的距離以使得能夠透過奈米孔進行更準確的檢測。
SBX流程始於建立互補分子，然後進行生化反應，將分子擴增為稱為Xpandomer的聚合物，然後將其拉動穿過奈米孔讀取器以實現單個分子的快速定序。在高密度感測器陣列中嵌入數百萬個奈米孔的情況下，可以大規模進行定序— SBX技術每秒可以讀取數億個鹼基。
建Xpandomer
Xpandomer是藉由擴增原始DNA模板的轉化程式所建立的，該程式編碼其序列為聚合物，每個鹼基之間的距離更大。Xpandomer由可擴展的核苷酸三磷酸或X-NTP構成。存在四個X-NTP，每個鹼基對應一個，並且它們經過工程化以易於彼此區分。X-NTP在複製過程中充當受質，將原始模板轉化為Xpandomer。在稱為XP合成酶的聚合酶的推動下，已證明該方法可實現優異的原始讀數準確度及更長的讀數長度，而不會受到GC含量的阻礙。最終的Xpandomer比初始DNA模板長超過50倍。
讀取序列
DNA模板一旦轉化為Xpandomer，就可以透過生物奈米孔進料，在那裡可以偵測每個鹼基的身份。使用一次將分子移動一個鹼基的電脈衝引導聚合物穿過孔。
圖1 （左）：正進行定序之222-mer模板的二級結構。這種結構是經由載體建構器上的DNA二級結構預測工具生成的。
com圖2 （右）：離子電流跡線的放大區域，其展示了均聚物、重複及髮夾區域的SBX定序。取自預印本（請參閱下文以瞭解更多資訊）。
由於同時運行數百萬個孔，SBX技術應使得使用者即使在讀取聚合物時也能啟動鹼基呼叫，並在滿足序列要求後停止運行。資料處理也可以在運行期間開始，允許研究人員在繼續收集序列資料時開始早期分析。與大多數具有固定執行時間的定序儀不同，SBX執行時間可調整以支援各種需求，諸如小批次多工或最佳化以用於更長的讀數。
SBX Advantages
SBX技術的設計考慮到了彈性與效能。相較於現今的其他定序技術，它提供許多優勢，且科學家正努力繼續改善其效能。當前益處包括：
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- 可依據樣本需求調整的彈性作業
- 準確性高，HG001全基因組樣本的F1分數顯示為>99.80% (SNV)及>99.7% （插入或刪除）
- 極高通量，能夠在1小時內以>30x對七個基因體進行定序；在1小時的定序中>5B雙股螺旋讀數
- 彈性讀取長度，跨越50bp至>1000bp
- 用於緊急樣本的超快速工作流程選項，包括<7小時內從樣本到變異體的呼叫格式
- 藉由可擴充及可重複使用的感測器模組實現成本效益
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在撰寫本文時，SBX技術仍在開發中，將僅供研究使用。有關SBX技術的更多 技術細節 以及先導定序計畫的結果，請參閱 本預印本。
