繼相幹公司日前宣布Sapphire係列半導體(ti) 激光器出貨量突破50,000台這一裏程碑式的成就之後，近日，該公司生物儀(yi) 器市場總監Matthias Schulze博士又分享了半導體(ti) 激光技術在DNA測序領域的最新進展，獲得業(ye) 內(nei) 高度關(guan) 注。

據Matthias介紹，上世紀90年代，全球多個(ge) 研究實險室的科研人員投入數百萬(wan) 工時的努力，終於(yu) 繪製完成了第一個(ge) 完整的人類基因組序列。而隨著科技的發展，借助於(yu) 多種自動化儀(yi) 器，個(ge) 人DNA測序的時間和成本都已降低多個(ge) 數量級。同時全球市場對DNA測序需求也不斷增長。比如，許多美國人是移民後代，希望通過DNA分析了解自己地域沿襲狀況和族譜情況。這是該技術在商業(ye) 化族源分析領域的一個(ge) 應用。在中國，許多產(chan) 婦，特別是高齡產(chan) 婦，不再采用從(cong) 羊膜腔抽取羊水的方法，而是改為(wei) 通過簡單的抽血，對母親(qin) DNA進行基因分析，來規避嬰兒(er) 出生缺陷風險。這是DNA基因測序在產(chan) 前基因篩查領域的應用。

此外，DNA基因測序也被廣泛應用於(yu) 司法鑒定領域。在許多國家或地區，罪犯的 DNA 都會(hui) 被分析、存儲(chu) 在國家數據庫中。事實證明，這對解決(jue) “懸案”以及“冤案”極其有用。

  目前，大多數 DNA 測序方法依賴於(yu) 激光熒光技術，不同的熒光染料分別標的四種不同的核苷酸 (ACGT)。    

Matthias表示，很多人不知道的是，就某種程度而言，幾乎所有用於(yu) DNA測序的儀(yi) 器都依賴於(yu) 通常以激光為(wei) 光源的熒光檢測。而在眾(zhong) 多DNA測序儀(yi) 器中，Coherent相幹公司獨有的光泵半導體(ti) 激光器  (OPSL) 專(zhuan) 利技術具有很多突出特性，使其非常適合用於(yu) 測序中的熒光激發。

首先，與(yu) 許多早期激光器不同，OPSL  技術具有靈活的功率擴展性，使激光器的功率範圍可以從(cong) 幾毫瓦擴展到幾十瓦。出貨量突破50,000台的Sapphire係列就是其中的代表。該係列產(chan) 品於(yu) 十多年前推出，是第一款提供藍光（488  nm 波長）的固態激光器，輸出功率達數十毫瓦。經過不斷改進，現在該產(chan) 品功率已高達 500  mW、體(ti) 型小巧、功耗低且傳(chuan) 導冷卻簡單。這種高功率的儀(yi) 器可以大幅提高DNA 測序的速度，同時大幅降低相應的檢測成本。

OPSL 技術具有波長靈活性，可使用許多標準波長的激光，並可根據要求提供定製 OEM 波長。    

其次，OPSL 技術另一個(ge) 重要特性是波長靈活性。氣體(ti) 激光器和早期固態激光器僅(jin) 限於(yu) 原子物理學確定的固定頻率，而OPSL 基於(yu) 半導體(ti) 芯片，使輸出波長可在從(cong) 紫外波長到近紅外波長的光譜範圍內(nei) 定製。

測序取決(jue) 於(yu) 能否通過激光激發分別針對四種 DNA核苷酸 （ACGT）  化學標記的熒光，所以集成合適波長激光器的儀(yi) 器可以更高效、更準確地進行DNA測序。而相幹公司研發的 OBIS  係列激光器可提供20多種不同的波長，其智能化、“即插即用”的標準配置，可實現儀(yi) 器的快速集成和開發。更重要的是，大多數OBIS激光器都提供自由空間或光纖偶合輸出選項，從(cong) 而進一步簡化了在當下和未來測序儀(yi) 器中的使用。