01 Bionano遗传病症罕见病检验-服务平台代替现代细胞核生物学检查和
遗传病症指由于遗传信息改变所引致的病症，主要就包括等位基因病症和DNA病，等位基因病症主要就原因在于等位基因极度所引致，如三体综合症；DNA病又有单DNA病和多DNA病之分，估算每100个产妇据估算有3～10个罹患各种程度不同的遗传病症。
罕见病，又称“孤女病”，是死亡率较低的病症，通常眼疾，甚至严重危害心灵。DNA及DNA组瑕疵是引致罕见病的主要就原因。罕见病病因繁杂，医学医师认可度非常有限等，经常难以及时处理获得明确的确诊。
现代的细胞核生物学检验和定序控制技术中，无腺解析度低，可检验5-10Mb大小的内部结构突变，不能提供更详尽的突变信息。
FISH仅可检验未知的突变残基，无法检验未明突变。
CNV microarray（CMA）仅可检验antisense突变、非整倍性等数量突变；
NGS全DNA组定序可检验到一部分10kb以上的突变，几乎难以检验Mb等级的内部结构突变；
使用Bionano SP烟鼠抽取样品可获得Mb等级的DNA大分子。历经DLS方法记号Vellore后，进行影像抓取、人脸辨识转成大分子统计数据。molecule N50可达到220kb-Mb，搜集80X-120X有效统计数据，历经de novo assembly后可辨识的SV和CNV如下表所示：
倒位经常被NGS检体，而在bionano de novo assembly装配的map与内建参照DNA组对照，label pattern发生倒转，能找到倒位两边的塞雷县，因此Bionano能99%的精确度检验到30kb以上的倒位。对于Mb等级的微缺位，微多次重复，Bionano检验精确度超过97%。
样品类型：
血浆样品，EDTA疏肝理气，美味或-80冷藏均可；
培育后的细胞核系样品，1.5X106个细胞核，美味培育基、冷藏细胞核结晶均可；
特定病症的冷藏组织样品；
02不孕不育、不明原因反复流产原因查明及辅助生殖
对于不孕不育、不明原因反复流产的夫妇，可通过bionano检验找到候选big size SV或CNV,结合其他检验结果进行流产原因、不孕不育原因查明和追溯，IVF辅助生殖中筛选健康胚胎进行移植，有效避免因遗传病症终止妊娠的风险，饱受生殖问题困扰的夫妇从Bionano检验中受益。
样品类型：夫妇血浆样品、流产物（皮肤、肌肉组织除外），如有；
03产前确诊-Bionano全DNA组精准检验
对于具有既往出生瑕疵病史或家族大分子遗传病症史的家庭，为避免出生瑕疵，能够做到知情选择，可使用Bionano成像图表控制技术进行产前确诊，如等位基因极度、FSHD等生物学病症进行精准筛查，Bionano可检验到非整倍性如三体、SV、CNV等等位基因极度。Bionano检验是全DNA组范围的检验，不仅可检验目标等位基因等未知瑕疵，还能检验novel SV/CNV突变，扩大检验范围。
样品类型：历经培育的羊水细胞核、胎儿绒毛组织；
统计数据搜集及分析计划：如上三种医学应用和研究目的，都可使用Bionano Saphyr平台搜集至少80X有效统计数据。使用Bionano自主研发的Bionano Solve软件中de novo assembly算法，将超长DNA大分子进行装配，装配后的map N50一般可达到60-80Mb,可通过map与reference比较call SV,并进行注释。对于单个样品，Bionano Solve内建180个来自不同地区的健康人统计数据库作为control database，可过滤掉中性突变或多态SV等，更有针对性筛选病症相关的SV/CNV；对于家系样品，Bionano Solve能进行dual/trio分析，区分先证者SV来自父亲遗传、母亲遗传或de novo突变。
04血液肿瘤-Bionano高解析度高精准检验
现行的血液肿瘤确诊分型计划中，需要一系列的包含无腺、FISH、CNV芯片在内的细胞核生物学检验，存在耗时长，解析度低，FISH高度依赖操作人员的控制技术水平等弊端。
Bionano成像图表控制技术可在一周时间内完成10-15个样品的高解析度分析，且可检验novel SV。
样品类型：
EDTA疏肝理气的血浆样品，美味或-80度冷藏保存；
骨髓穿刺液样品，EDTA疏肝理气或肝素疏肝理气冷藏保存；
WBC培育样品，美味培育基或冷藏细胞核结晶；
05肿瘤样品-Bionano高深度、低频SV、单大分子检验
肿瘤细胞核DNA组高度不稳定，存在繁杂的等位基因重排，包括DNA丢失、扩增、易位及antisense变化；短读长的NGS定序可检验到SNP及InDel，会遗漏掉对于肿瘤发生、转移至关重要的更大的内部结构突变；长读长定序由于成本限制，经常统计数据搜集深度仅为10-40X,难以检验低频SV;
Bionano Saphyr平台单个样品可搜集最高5T统计数据，有效统计数据深度可达1000X以上，Bionano特有的单大分子水平SV检验算法，能90%以上精确度检验低至1%的SV。
肿瘤样品异质性是恶性肿瘤的特征之一，可使肿瘤的生长速度、侵袭与转移、药物敏感性、预后等各方面产生差异。肿瘤异质性不仅表现在肿瘤内和肿瘤间、原发和继发肿瘤、肿瘤细胞核和循环肿瘤细胞核存在异质性，也表现在同一肿瘤组织的不同肿瘤细胞核间存在异质性。对于肿瘤异质性有充分的研究，医学上可设计更精准的药物组合进行治疗。
Bionano成像图表控制技术，一次Vellore，能获得超高深度统计数据，深入挖掘低频SV，轻松研究肿瘤异质性。
同时，Bionano可用于检验环状DNA(ecDNA)和等位基因碎裂等检验。
样品类型：肿瘤样品或成对样品，手术或活检样品均可；原位癌及转移癌样品，手术或活检样品均可；PDX小鼠；细胞核系样品，美味培育基或冷藏细胞核结晶；
统计数据搜集及分析计划：针对血液肿瘤和实体瘤样品，Bionano推荐搜集1.5Tb原始统计数据。有效统计数据深度可达300X以上，可检验低至5% allele frequency SV,精确度高达90%以上。使用Bionano自主研发的Bionano Solve软件中Rare Variant Analysis算法，进行单大分子水平SV calling及antisense突变分析；随着统计数据深度增加，可检验低频至1% SV.目前推荐深度不超过1000X有效统计数据。单个样品可与Bionano Solve内建的180个健康人统计数据库进行比较，可根据实验需求设置少量癌旁组织作为对照。对于原位癌和转移癌等成对样品可通过dual分析寻找与肺癌发生、肺癌转移相关驱动突变。注：平衡的罗伯逊易位或发生在着丝粒附近的易位、融合不在检验范围内。
06特定地区、人种DNA组装配
除了通用的GRCh37/GRCh38参照DNA组外，不同国家和地区已进行或在计划当地或特定地区、特定人种的特异性、更精细的参照DNA组。Bionano成像图表控制技术可用于DNA组装配，map N50可达60-80Mb以上，与定序统计数据进行hybrid scaffold后可达到更高contiguity。
样品类型：血浆样品，美味或-80度冷藏保存；
统计数据搜集及分析计划：
通常该应用会伴随如上一种或几种研究目的，统计数据搜集以满足全部研究目标的统计数据深度为准，分析计划可综合制定。
