下一代测序仪(NGS)——媒体称为自动化高通量的DNA或RNA测序技术，使得用于分子生物学研究和药物研发的强大工具跃迁到临床领域。
2013年12月19日发表在新英格兰医学杂志上一篇文章， 医学博士FrancisCollins和MargaretHamburg，写了第一个FDA授权的NGS仪器：“临床医生可以选择性地寻找一个几乎无限数量的基因变化可能有医学意义。访问这些数据为研究转型开启了大门，如临床护理，病人参与。”
首获FDA批准的Illumina公司的MiSeqDx系统
获得FDA批准的第一个下一代测序仪（NGS）是Illumina公司的MiSeqDx系统，其他测序仪紧跟其后。基于诊断测试和临床研究的NGS已经开始转换领域如产前检查和肿瘤学研究，甚至预测他们的适用性的范围继续扩大。
GNS是一个术语，用来描述高通量、大规模并行测序，与低吞吐量Sanger测序方法相比，GNS的总成本和Sanger是一样的，但NGS做一个run得到更多的序列信息，使单位成本有效降低。
Greg Heath博士说：“我们刚开始看到NGS运用早期临床大约10000美元。” Illumina公司体外诊断，最初应用在儿童罕见遗传疾病和末期癌症，技术进步扩大了NGS在非整倍体无创产前检测领域的应用，获得大量医疗团体和医疗保险的支持。
对一个复杂、昂贵的技术生成的大量数据需要密集的分析和解释不是一件容易的事。Illumina公司的MiSeqDx系统以便宜和易于使用来扩大它的应用。
美国病理大学(CAP) 主任，基因组学的专家Nazneen Aziz博士，在人类基因组计划之前就开始进行第一手的分子遗传学研究。加入CAP后组成一个新的NGS的研究组，”提出了第一个全球认证NGS标准，为临床实验室能够创建提供技术支撑。”
Illumina公司MiSeqDx平台的技术和试剂和其他的有很大的不同，但“整个过程是相似的”，就是说临床实验室使用的上样和生成序列数据本质上相同，Aziz博士表示，NGS平台的生物信息学管道在某些关键方面是不同的，但输出的信息（序列）是一样的。
早期的应用
遗传疾病，特别是生殖遗传学和肿瘤学的出现推动了NGS临床应用的发展。NGS的某些独特的性能特征将有可能解决癌症的一些基本问题，如肿瘤的异质性和FFPE样本处理难度。
最早的NGS临床应用是儿童罕见遗传变异的识别。全基因组或外显子组测序可以帮助医生确定由遗传引起的大约20- 25%儿童疾病。他们发现一个新的突变或基因变异，能够解释新型单基因障碍。
NGS的另一个应用是癌症基因分析，“在分子水平上每个人的癌症是不同的”Aziz博士说，“癌症不再是一个组织疾病，像乳腺癌或胰腺癌，你要去看每个肿瘤分子结构。”NGS可以很快发现癌症的体细胞变异、识别新的突变，、负责抗药性的发展，指导治疗决策和选择新化合物。
在未来，NGS在传染病领域的应用可能会增加， Aziz博士表示。NGS提供了鉴别菌株爆发的功能，例如在个体化治疗中测试菌株对抗生素或抗病毒药物的抗性。
产前测试
CSO的研发副总裁Dirk vanden Boom博士描述Sequenom实验室”MaterniT21™的无创胎儿染色体异常诊断检测为“高通量新一代测序第一次真正应用在临床的例子”2013年有148，000多高危孕妇进行测试，通过检测孕妇外周血中游离DNA，包括胎儿游离DNA片段，和他们父母染色体进行对比，判断检测的染色体数是否大于正常的二倍体。”
产前检测是一个巨大的市场，据估计，仅在美国每年有750，000高风险孕妇。“我们开始21三体综合症研究选择全基因组的方法，这样临床数据和医疗需要可以为我们提供理论依据，”他补充道。
Boom博士预测，在未来几年内用NGS来分析孕妇外周血是研究形生成胎儿完整的染色体组型的基础。公司继续扩展产前测试组合，同时开发NGS用于血液中DNA片段检测癌症。
肿瘤测试
据LifeTechnologies(生命科技)遗传系统部门主任Andy Felton说，对NGS而言“肿瘤测试将是一个很大的潜在市场”与PCR和Sanger序列比较，它可以让你看到并行的许多突变，单核苷酸变化，不同的拷贝数如基因融合。“Felton还说，制药公司可以使用RNA测序仪为不同的患者人群开发肿瘤药物的临床试验，例如数据收集可用于完善进化算法和“基于数据点的优化目标人群的定义。
将诊断与癌症的治疗联系起来可能需要不同的标记数组和多个测试平台，但RNA测序仪可以把它转变为”成功可能性非常高的单平台单通道的一种数学运动。”Felton补充道。她还强调基因表达技术的可伸缩性及其广泛的应用前景。样品或疾病特性如何还有待观察。“我们知道它在乳腺癌中起作用，”并证明它还可以在许多其他癌症中工作。其他的应用领域有器官移植排斥、心血管和中枢神经系统疾病和自身免疫性疾病。
NGS的发展优势
Life Technologies的离子PGM系统是目前仅供研究使用的仪器，PGM DX平台开发锁定临床应用和完成FDA未来的清单注册和测试的过程。
NGS技术的引用速度几个小时有一个周转时间，稳定的输出是离子质子系统的核心优势。同时Felton强调AmpliSeq技术平台在未来FFPE组织样品的临床测试上会很常见。
从研究的角度来看，NGS的目标是获得尽可能多的序列数据。发现SNP，易位，或其他疾病变体，但“作为研究员我们提出相反的问题，“基因表达的首席执行官Gitte Pedersen说。在临床上使用RNA测序仪，我们想知道“你需要从样品中提取最低数量的信息以识别和量化所有的RNA。“RNA测序仪本身不是一个临床应用，因为序列怎样进行分析，谁分析的，可能会产生不同的结果，Pedersen断言。
减少时间、成本、数据的负担和复杂的RNA测序应用程序让他们更快，更容易，更适合用于诊断学的发展，例如，基因表达生产试剂和相应的软件来执行自动化RNA测序平台为现有的新兴NGS工作。从样品准备到结果只需要不到一个星期就可生成一个30MB的数据文件附加到一个电子医疗记录中。
Pedersen表示“Illumina公司MiSeq批准临床应用，我们有90%平台用于临床，最后10%是开发的算法。我们的商业模式是合作，去年我们10%的业务，是利用我们的平台解释临床样本。“
