
2025年1月21日
因美纳最近推出了MiSeq™ i100和MiSeq™ i100 Plus测序仪,这两款桌面式测序仪功能强大、结构小巧,包含140多项发明披露和60个专利系列。我们发表了一系列新闻中心文章,向帮助开发这项突破性技术的杰出员工致敬。
去年秋季发布的Illumina MiSeq™ i100系列是公司自iSeq™以来首款可由客户自行安装的仪器。因美纳的最新产品对专任软件技术产品经理Aneesh Natarajan来说是一个全新挑战。
Natarajan于2021年9月开始参与这个机密项目,当时只有少数员工知道此项目。他的经理Bret Langham请他作为整个软件部门的代表,担任软件项目负责人。他说:“能够成为新仪器项目核心团队的一员是一个绝佳的机会,我欣然接受了。”
深入了解因美纳
因美纳的软件部门负责的产品组合包括PrimateAI-3D等先进的AI算法和PrecisionFDA Truth Challenge V2获奖者DRAGEN等行业领先的软件解决方案。
软件部门本身分为三个职级:开发人员、测试人员和技术产品经理。Natarajan属于第三类,工作内容涉及用户在操作仪器时与之交互的软件。
Natarajan在旧金山湾区长大,一直对数学和科学很感兴趣。他大学就读于加州大学圣迭戈分校,距离因美纳的全球总部不到两英里。他主修生物工程学,而非计算机科学,专攻生物信息学(该学科大量应用于基因组学,会生成大量数据)。在大学的最后一年,Natarajan的助教提到,他在因美纳工作时的朋友请他推荐人才。他鼓励Natarajan去申请,而那位在因美纳的朋友成为了Natarajan的现任老板。
现在,作为一名专任软件技术产品经理,他的日常职责包括与各种具有不同技术专业知识水平的团队合作。硬件工程师可能会请他开发能够运行校准例程的软件。产品管理总监可能会建议低通量客户使用其软件中的一项功能来重新分析数据。每天都有新的机会去合作和解决问题。
MiSeq™ i100的背后故事
对于MiSeq i100这样的项目,硬件团队开始构建他们称之为“原型1”或P1的仪器和耗材。Natarajan的最初目标是构建基本软件,允许硬件团队制造P1仪器并在构建时对其进行测试。第一个版本称为服务软件,它不仅用于生产,还用于现场服务工程师对仪器进行故障排除。
初始服务软件刚起步时,团队就分成两组:一组继续为服务软件创建制造测试,而另一组开始研究面向客户的应用程序,称为控制软件。他们开始导入所有的测序功能,并内置一些用户需要的功能。
MiSeq™ i100的主要工作之一是为用户开发首次设置,这需要尽可能简单的操作来满足用户需求。该软件可以逐步指导用户,用户无需因美纳现场服务工程师即可独立安装。建立这一详细的工作流程极具挑战性:因美纳最后一款可由客户自行安装的仪器是iSeq™系统,该系统基于Windows构建,用户能够访问底层操作系统。Natarajan的团队将在Linux系统上构建MiSeq™ i100,这需要更复杂的设置工作流程,因为用户无法访问底层操作系统来配置他们的仪器。Natarajan团队希望在软件用户界面本身提供一个简单直观的工作流程,允许客户应用所有必要的配置。
通过分析众多客户案例和潜在故障模式,他们确定了将仪器连接到客户网络所需的信息和界面。Natarajan解释道:“公司有时会设立庞大的IT部门,因为他们有着非常独特的网络需求。我们的仪器需要能够连接任何类型的网络,无论多么复杂或简单。”他们必须根据各种潜在的网络配置准备不同的工作流程。
编写这些步骤并考虑在设置期间及以后的所有可能性,需要在整个业务范围内进行深度协作。“想象一下,软件检测到某种硬件故障,”Natarajan说,“在这种情况下,我们应该向用户显示什么错误消息?我们必须与该硬件的学科专家合作,因为他们知道纠正措施以及我们应该向客户推荐什么。然后,在将信息输入软件之前,我们会与技术写作和体验设计(XD)团队一起制定出合适的方案。”
大型用户体验团队中的XD团队会制作高保真模型,展示软件在字体大小、按钮大小、配色方案等方面的外观。当他们有详细的需求时,他们会将它们交付给UI开发人员和软件测试人员,便于他们知道要构建哪些界面,以及如何测试软件是否达到利益相关者的预期目的。
当然,除了设置、校准和其他维护方面的考虑,还有实际的测序运行。MiSeq™ i100可以在4至16小时的时间内运行多达384个样本,具体取决于运行配置。所有这些都需要一个简洁流畅的用户界面。Natarajan表示:“客户不想花费大量时间来设置运行。他们通常希望能够提前规划运行的细节,这样在开始测序时,工作流程既快速又简单。随后,他们想要通过精简的方法获得二级和三级分析结果。为了满足这些需求,我们的运行管理软件、仪器软件、云端软件以及生物信息学工作流程中都提供相应功能,使用户能够规划运行和分析,将数据传输到我们的云平台BaseSpace Sequence Hub,并在仪器或云端自动启动分析。”
此时,软件团队已准备好引入其他软件组件。他们从测序所需的实时分析开始。他们添加了Illumina Run Manager,可处理大量运行计划、运行管理分析和执行工作。他们开始引进DRAGEN来分析数据。他们开始进行云集成。他们编译了所有构建完整数字软件包和发布产品所需的功能;然后他们开始测试软件,净化清理,使其完全满足客户的要求。
Natarajan最引以为豪的是,该团队为采用和构建公司所说的“通用软件”而付出的努力,这意味着MiSeq™ i100和NovaSeq™ X利用许多相同的软件组件,尽管仪器差异很大。许多因美纳测序仪虽然是在不同年份错开推出的,但都是并行构建的。通用软件使每个人都能更高效地工作,并从以前的升级、改进和新功能中受益。Natarajan表示:“如果我们在NovaSeq™ X的基础上开发新功能,那么理论上NovaSeq™ X可以将这些功能引入到后续的软件版本中。”最重要的是,通用软件使客户在因美纳产品组合的所有仪器上获得更一致的体验。
最终阶段
2024年夏末是关键时刻。Natarajan飞往新加坡与他的一些软件同事一起工作(MiSeq™ i100软件最后两三年的开发工作主要在新加坡进行,而NovaSeq™ X的大部分工作是在圣迭戈进行的)。是时候让产品面向客户了。“我们希望确保产品尽可能高效无误。”他说,“没有人希望用户因为软件工作流程本身不够直观而出错。”
Illumina MiSeq™ i100系列于2024年10月上市。Natarajan说:“MiSeq™ i100有太多令人惊喜的功能。当我听到用户说这款软件非常简单易用的时候,我无比开心。”◆