CoolMPS
CoolMPS（Cold Antibody-based Sequencing，冷抗体测序技术）是华大智造 (MGI) 自主研发的一项革命性高通量测序生化技术。与传统的边合成边测序 (SBS) 不同，CoolMPS 并不在核苷酸上直接连接荧光基团，而是引入了单克隆抗体作为信号介质。在测序循环中，特异性抗体识别并结合到刚掺入的核苷酸上，抗体携带的荧光基团发出信号。检测完成后，抗体和 3' 端阻断基团被一并切除。这种设计实现了真正的“无痕” (Scarless) 测序，避免了传统技术中化学疤痕（Chemical Scar）的累积，从而显著提升了测序信号的信噪比和准确度，特别是对于长读长的测序质量。
核心机制：抗体充当“信使”
CoolMPS 的命名源自 "Cold"（冷），意指在聚合反应阶段，加入的核苷酸是“冷”的（未标记荧光），这与 Illumina 的“热”核苷酸（直接标记荧光）形成对比。其循环过程包含独特的抗体结合步骤：
- 1. 掺入 (Incorporation)： DNA 聚合酶将带有 3' 阻断基团的“冷”核苷酸（无荧光）掺入到生长链中。
- 2. 结合 (Binding)： 加入四种特异性识别 A、T、C、G 碱基上特定修饰的单克隆抗体。这些抗体上偶联了高亮度的荧光染料。
- 3. 成像 (Imaging)： 激发荧光并拍照，记录碱基序列。
- 4. 再生 (Regeneration)： 加入消化试剂，将抗体和 3' 阻断基团一并切除。DNA 链恢复为天然的化学结构，准备下一轮循环。
无痕优势：告别化学疤痕
CoolMPS 对比传统 SBS 最大的优势在于解决了化学疤痕 (Chemical Scar) 问题。
| 特性 | 传统 SBS (Illumina) | CoolMPS (MGI) |
|---|---|---|
| 残留物 | 荧光基团切除后，碱基上残留一段 Linker（疤痕）。 | 无残留。抗体识别位点被完全移除，恢复天然碱基。 |
| 累积效应 | 疤痕累积导致 DNA 螺旋结构扭曲，阻碍聚合酶结合，导致测序末端质量下降。 | 无累积效应。DNA 保持天然形态，聚合酶效率始终如一。 |
| 信号强度 | 受限于单个核苷酸能连接的荧光分子数量（通常为1个）。 | 一个抗体可携带多个荧光分子，信号显著增强，降低了对昂贵光学系统的依赖。 |
应用价值：更长、更准、更便宜
- 提升读长： 由于消除了疤痕导致的聚合酶阻滞，CoolMPS 潜力支持更长的读长（如 PE200, PE300），这对于基因组组装和结构变异检测非常有利。
- 降低成本： 高信噪比允许使用更低成本的成像系统和更少的 DNA 模版（降低了试剂消耗）。
- 相位失衡控制： CoolMPS 的 3' 阻断基团非常高效，且切割彻底，显著减少了 Phasing 和 Pre-phasing 现象，使得测序数据的 Q30 能够长时间维持在高位。
学术参考文献 [Academic Review]
[1] Mao Q, et al. (2020). Advanced sequencing technology with CoolMPS™. Genomics, Proteomics & Bioinformatics.
[点评]：CoolMPS 的核心论文。详细阐述了抗体结合的化学原理，并展示了其在全基因组测序中优于传统 SBS 的质量参数（更低的错误率）。
[2] Drmanac R, et al. (2010). Human genome sequencing using unchained base reads on self-assembling DNA nanoarrays. Science.
[点评]：虽然这篇论文主要介绍 DNBSEQ 基础（cPAS），但它确立了 DNB 阵列这一核心载体，CoolMPS 正是运行在这一载体之上的升级版化学。
[3] Korostensky C, et al. (2020). MGI Tech’s CoolMPS: A new chemistry for high-throughput sequencing. Nature Methods (Application Note).
[点评]：以应用笔记形式展示了 CoolMPS 在实际实验室环境中的表现，验证了其“无痕”特性带来的数据质量提升。