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VISION

VISION
Quantum Sequencing™: The genetic code, unlocked by physicsQuantum Sequencing™: The genetic code, unlocked by physics

Quantum Biosystems

Mission

Our mission is to unlock the vast untapped value of genetic information through the development of innovative sequencers. This information has the power to transform biological research, improve knowledge of health and disease, and harness any genome in the challenge to address urgent global needs for food, fuel and healthcare.

At Quantum Biosystems, we are pioneering the development of innovative sequencers based on quantum mechanics. Quantum-based sequencing technologies are widely regarded as impractical, but our team at Quantum Biosystems is transforming them into a viable platform for DNA sequencing.

Our proprietary Quantum Sequencing™ technology achieves single molecule electrical DNA sequencing by integrating cutting edge silicon technology and a sophisticated electric detection system into breakthrough approaches to life sciences. This platform allows disruptively label-free, low-cost, high-throughput, and real-time analysis with no need for complex sample preparation, detection, or analysis.
クオンタムバイオシステムズは、革新的なシークエンサーの開発を通して、膨大な遺伝子情報の解析を可能にし、ライフサイエンスの未来の開拓することを使命としています。この技術と情報は、生物学の研究方法を刷新し、健康と病気に対する知識を向上させ、食物、燃料及びヘルスケアに関するグローバル問題を解決する手段を提供します。

当社は、量子力学を基盤とした革新的なシークエンサー開発を世界に先駆けて開発しています。量子力学に基づくシークエンサー技術は、一般的に実用化が困難と考えられてきましたが、当社は、先進的な技術開発により、これを現実のものへと変えようとしています。

独自のQuantum Sequencing™技術は、最先端の半導体微細加工技術と高感度電流測定システムを活用し、1分子DNAシークエンシングと呼ばれる、ライフサイエンスの革新的プラットフォームを提供します。このプラットフォームは、従来の複雑なサンプル調製、検出、または分析を必要とせず、ラベルフリー、低コスト、高速処理によるリアルタイム分析を可能にします。
VISION
Pico x Nano => Tera := Life
VISION

Picoamperes. Nanogaps. Terabytes of Life data.ピコアンペアとナノギャップの生み出すテラバイトのDNA情報

In 1958, Reona “Leo” Esaki, a Japanese physicist working for Tokyo Tsushin Kogyo (now Sony), invented a new diode based on the quantum mechanical effect known as tunneling. Leo Esaki shared the 1973 Nobel Prize in Physics for his discovery of the phenomenon of electron tunneling. His tunnel diode, also called the Esaki diode, was an innovation that would transform the history of electronics.

The tunneling effect, or quantum tunneling, is a phenomenon whereby a microscopic particle uses quantum effects to “tunnel through” a potential energy barrier. We use the dependence of current magnitude on the physical properties of an object to decrypt DNA sequence information.

To achieve single molecule sequencing, our devices travel on a data journey from pico and nano right through to the tera realm. Pico-level sensitivity is required to differentiate tunnel currents to identify bases. The controls to adjust the diameter of the nanogates through which DNA and RNA pass must have nano-level sensitivity. And the data generated by measuring tunnel current requires terabyte-level storage to enable bioinformatics analysis.

Soaring beyond physics, Quantum Sequencing™ is now poised to bring disruptive innovation to the life sciences, and extraordinary benefits to the world.
1958年、日本の物理学者である江崎玲於奈(通称レオ)氏は、東京通信工業株式会社(現ソニー)にて、量子力学に基づく新しいダイオードを発明しました。トンネル効果として知られるこの発見により、江崎氏は1973年にノーベル物理学賞を受賞しました。彼のトンネルダイオードはエサキダイオードとも呼ばれ、電子機器の歴史上、極めて革新的な発明です。

トンネル効果(量子トンネリング)とは、非常に微細な世界にある粒子が、古典的には乗り越えることができないポテンシャル(エネルギー)障壁を、量子効果すなわち、時間とエネルギーとの不確定性原理により乗り越えてしまう(透過してしまう)現象です。電流の大きさは物性によって異なるため、DNAの塩基配列情報を解読することが可能になります。

1分子DNA解析を実現するために、当社のデバイスは、ピコ及びナノ領域の技術から生み出されるテラ領域を超えるデータ処理を行う必要があります。塩基を識別するためのトンネル電流には、ピコ(アンペア)レベルの感度が必要とされます。また、 DNA及びRNAが通過するナノギャップ電極を調整するには、ナノ(メートル)レベルの精度が必要です。さらに、トンネル電流を測定することにより生成されたデータの解析には、テラ(バイト)を超えていく大量データのバイオインフォマティックス解析技術が必要となります。

物理学の領域を超えて、Quantum Sequencing™は現在のライフサイエンスに破壊的イノベーションをもたらし、世界に計り知れないインパクトを与えようとしています。