Genome Sequencing for COVID-19 Diagnostic

Alibaba Cloud DAMO Whole Genome Sequence Analysis는 COVID-19 바이러스 유전자 시퀀싱을 위한 솔루션으로, 검체 채취에서 보고서 단계까지 의료 기관에 바이러스 검사, 진단 및 분석 기능을 제공합니다. 이 솔루션은 20개 검체를 동시에 실험할 때 데이터 분석 시간을 30분으로 대폭 단축하여, 평균 43.5분 이내에 검체 1개를 진단할 수 있습니다.

면책 조항: 다음 정보는 진단 또는 기타 임상 기록을 제공하는 것으로 해석해서는 안 되며, 이는 해당 관할 구역의 공인 의료 전문가에 의해 독점적으로 제공되어야 합니다. 언급된 모든 데이터는 이 요약을 작성할 당시의 데이터이며, Alibaba Cloud는 그 정확도나 성능에 대한 보증을 명시적으로 부인합니다.
참고: 위의 텍스트 결과에 대한 자세한 내용은 신속하고 정확한 검사를 참조하십시오.

개요

2020년 2월 5일, 중국 국가보건의료위원회는 신종 코로나 바이러스 감염에 대한 폐렴 진단 및 치료 프로그램(시험판 5판 및 이후 판)을 발간하였습니다. 여기서는 병원체의 진단을 위해 권장되는 의학적인 증거로 호흡기 검체 또는 혈액 검체의 실시간 형광 RT-PCR을 통한 신종 코로나 바이러스 핵산의 검출, 그리고 호흡기 검체 또는 혈액 검체에서 신종 코로나 바이러스와 높은 동질성을 보이는 바이러스 유전자 시퀀싱이 강조되었습니다.

Alibaba Cloud DAMO Whole Genome Sequence Analysis는 바이러스 유전자 시퀀싱을 위한 솔루션으로 검체 채취에서 보고서 단계까지 지원합니다. COVID-19를 관리해야 하는 지역의 질병 통제 센터, 병원 임상 검사 센터, 세관 당국의 바이러스 검사, 진단, 분석기능을 확립합니다. 바이러스 유전자 데이터 검사, 자동 분석 및 보고서 생성 기능을 제공하며, 실험 및 시퀀싱 기능을 갖춘 실험실의 연구 플랫폼으로도 사용할 수 있습니다.

알고리즘 및 모델 최적화를 통해 검체 20개의 많은 처리량에 대한 신종 코로나 바이러스 진단을 14.5시간 이내에 완료할 수 있습니다(검체 수와 시퀀싱 처리량에 따라 다름). 또한 불충분한 핵산 검출 용량, PCR 기법의 높은 위음성률, 전 세계적인 바이러스 변이 가능성과 같은 현재 테스트 접근법의 주요 문제를 해결하는 것을 돕습니다.

솔루션 특징

  • 신속하고 정확한 검사로 지역의 질병 대처 능력 향상

    전체 유전자 시퀀싱 기법에 근거하여, 해당 검출은 바이러스 변이를 간과하지 않도록 정확하고 효과적이어야 합니다. 이 프로토콜은 실험 라이브러리, 컴퓨터 시퀀싱 및 데이터 분석과 관련된 고급 기술을 통합하여 시퀀싱 기법의 시간을 단축하고 실험실 처리량을 증가시킵니다.

  • COVID-19 발병과 변화에 대한 핵심 알고리즘 최적화 및 종합적인 모니터링

    이 솔루션은 COVID-19 바이러스 유전자의 특성을 분석하고, 공개된 데이터세트의 데이터를 기반으로 알고리즘 학습 과정을 최적화하며, 분산 및 병렬 알고리즘을 설계하여 분석 프로세스를 가속화하고, 신속한 바이러스 스티칭 방법을 개발합니다. 더욱이 AI 알고리즘을 기반으로 진화적 분석과 단백질 구조 분석을 설계함으로써 바이러스의 진화적 근원, 진화 시간, 3차원 구조를 발견하는 것을 지원합니다. 또한 이 솔루션은 바이러스 백신과 약물 개발을 위한 기초를 제공합니다.

  • 모듈식으로 단순화된 운영 및 구성으로 빠른 배포와 편리한 사용 지원

    이 솔루션은 라이브러리 구축 도구, 시퀀스 도구 및 컴퓨터 분석기를 매끄럽게 연결하여 검체 채취에서 보고서 단계까지 완벽한 자동 프로세스를 구현합니다. 신속하게 배포할 수 있으며 웹 기반 운영 인터페이스를 제공하여, 프런트 엔드의 직원이 단 한 번의 클릭으로 검체 분석을 시작하고 최종 보고서를 바로 확인할 수 있습니다. 전체 시스템 외에 고객의 기존 실험 장비와 시퀀싱 장비도 도킹할 수 있습니다.

검체 유전자 시퀀싱에서 보고서까지

Alibaba Cloud DAMO Whole Genome Sequence Analysis는 세 가지 기본 산출물을 생성합니다.

진단 보고서: 시퀀스 분석 및 시퀀스 스플라이싱을 통해 바이러스 시퀀스의 상동 관계를 분석하여 맞춤형 최종 보고서를 생성합니다.
진화 분석: 진화 트리 구조, 바이러스 전염 또는 진화의 지능적 분석을 위한 타임 맵, 감염 시점에 대한 지능적 분석입니다.
구조 분석: 바이러스 단백질의 2차 구조와 3차원 구조를 예측합니다.

신속하고 정확한 검사

이 솔루션은 20개의 검체를 동시에 실험할 때 데이터 분석 시간을 30분으로 대폭 단축하여, 43.5분 이내에 검체 1개를 진단할 수 있습니다.

참고: 43.5분이라는 시간은 30~100GB 규모의 표본 검사와 NextSeq 500을 기반으로 계산되었습니다. 동시에 진행한 20개 검체 실험의 전체 진단 소요 시간은 14.5시간으로, 실험실에서 3시간, 유전자 시퀀싱에 11시간, Alibaba Cloud DAMO Whole Genome Sequence Analysis 기반의 데이터 분석에 0.5시간이 걸렸습니다. 각 검체의 진단 소요 시간은 43.5분으로, 20개 검체의 총 소요 시간인 14.5시간의 평균값입니다. 이 테스트 결과는 검체 수와 유전자 시퀀싱 처리량에 따라 소요 시간이 달라질 수 있음을 보여줍니다.

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