IVD領(lǐng)域是一個一直有創(chuàng)新,一直有機會的領(lǐng)域,所有的創(chuàng)新萬變不離其宗,均是在提升檢測的精準度、便利性和效率,從而推動該領(lǐng)域的發(fā)展。
√ 檢測精準度:精準包括特異性和敏感性。特異性的提升依賴于新指標(biāo)的發(fā)現(xiàn)以及多指標(biāo)的聯(lián)合(例如流式液相芯片);敏感性的提升有賴于信號系統(tǒng)以及檢測方法的創(chuàng)新(例如單分子檢測技術(shù)、數(shù)字PCR技術(shù));
√ 檢測便利性:便利性包括方便(便)和便宜(利)。對于基層醫(yī)院、臨床科室以及個人家庭,檢測的便利性起著決定性的作用,將一些的檢測方法POCT化(例如微流控技術(shù)),雖然犧牲了一定的精準度,卻可以大大提升檢測的便利性;
√ 檢測效率:提升檢測效率亦是IVD領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一(例如均相化學(xué)發(fā)光技術(shù)通過免清洗提升檢測速度,二代測序通過高通量大幅縮短測序時間以及自動化操作等)。
1、三代測序技術(shù)
三代測序又稱納米孔單分子測序,與二代測序技術(shù)相比,最大特點就是“超長讀長和無需PCR擴增”。超長讀長對于檢測基因組中的結(jié)構(gòu)變異具有重要臨床意義,基因組的結(jié)構(gòu)變異和許多遺傳性疾病相關(guān),例如脆性X綜合征、杜氏肌營養(yǎng)不良癥、肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)等),而無需PCR擴增則解決了擴增過程中的信息丟失和堿基錯配。代表性的三代測序公司有2家:Pacific Biosciences和Oxford Nanopore。
√ Pacific Biosciences:目前市場接受度和使用度最高的三代測序儀,讀長優(yōu)于二代測序(三代測序一般為8-15kb,二代測序一般為50-400bp)。
√ Oxford Nanopore:目前產(chǎn)品還處于研發(fā)階段,未真正商業(yè)化應(yīng)用。其讀長更長(可達100Kb),由于不需要熒光標(biāo)記以及熒光檢測儀器,測序成本低于Pacific Biosciences。
2、單分子免疫檢測
單分子免疫檢測是蛋白生物標(biāo)志物檢測領(lǐng)域的顛覆性新技術(shù),最大特點是“超高靈敏度”(檢測靈敏度是ELISA的1000倍)。其臨床和科研意義重大,可實現(xiàn)各種低豐度蛋白的免疫檢測(據(jù)統(tǒng)計在40,000多種已知的人類蛋白中,約有30,000種因表達豐度過低而無法實現(xiàn)傳統(tǒng)方法的檢測)。已經(jīng)商品化的單分子級別免疫檢測的技術(shù)平臺包括Quanterix的Simoa系統(tǒng)和Merck的SMC系統(tǒng)。單分子免疫檢測在國內(nèi)目前主要用于科研市場,尚未進入臨床應(yīng)用階段。
3、數(shù)字PCR
數(shù)字PCR(digital PCR,dPCR)是一種核酸分子絕對定量技術(shù),與傳統(tǒng)定量PCR(qPCR)技術(shù)相比,其最大特點是“絕對定量和超高靈敏度”。對于檢測基因的拷貝數(shù)變異和低豐度突變具有重要的臨床意義。國際上,ABI(Applied Biosystems)和Bio-Rad是dPCR儀器領(lǐng)域的兩大巨頭。國內(nèi)企業(yè)包括泛生子、永諾生物、科維思、諾禾致源、小海龜科技、新羿生物和銳訊生物。
√ ABI(Applied Biosystems):ABI的dPCR儀器為QuantStudio 3D,采用芯片式分液技術(shù),操作流程全自動;
√ Bio-Rad:Bio-Rad的dPCR儀器包括QX200和RainDrop,均采用液體式分液技術(shù),操作流程均半自動。在價格上,RainDrop優(yōu)于QX200和QuantStudio3D。
4、流式液相芯片
液相芯片是一種芯片技術(shù)與流式細胞術(shù)相結(jié)合的新技術(shù),在這個開放的反應(yīng)體系中可進行蛋白、核酸等生物大分子的檢測,大大延伸了流式的檢測平臺。相對于傳統(tǒng)的化學(xué)發(fā)光,其最大的特點是高通量“多重檢測”,在細胞因子檢測、腫瘤篩查以及多重病原體檢測等方面具有重要的臨床應(yīng)用價值。國內(nèi)有2家企業(yè)處于領(lǐng)先地位,分別是透鏡生命和曠博生物。
√ 透鏡生命:基于luminex xMAP平臺開發(fā)臨床診斷試劑,可同時檢測100個指標(biāo),重點布局腫瘤篩查和多重病原體檢測;
√ 曠博生物:基于自主開發(fā)的AimPlex技術(shù)開發(fā)臨床診斷試劑,可同時檢測24個指標(biāo),重點布局細胞因子檢測領(lǐng)域。
5、微流控技術(shù)
微流控(microfluidics )是一種精確控制和操控微尺度流體的技術(shù),最明顯的特征是“尺寸小”(微:攜帶方便、試劑和樣本消耗少),特別適合發(fā)展床邊診斷(POCT),在血氣、生化、核酸、蛋白質(zhì)快速分析以及細胞計數(shù)與檢測均具有重要臨床意義。國外代表性企業(yè)有雅培、Alere、Theranos、Abaxis和賽沛;國內(nèi)代表性企業(yè)包括理邦診斷、微點生物、天津微納芯、博暉創(chuàng)新、博奧生物。
√ 理邦診斷:理邦的血氣系列產(chǎn)品在國內(nèi)企業(yè)中處于領(lǐng)先地位,技術(shù)上與雅培的i-STAT基本接近,測量指標(biāo)可達10項,低于雅培的20項;
√ 微點生物:微點生物是國內(nèi)免疫診斷微流控POCT的代表性企業(yè),具有從血栓、心衰、細菌感染標(biāo)記物全產(chǎn)品線,缺點是成本較高;
√ 天津微納芯:微納芯使用的是和常規(guī)生化一樣的經(jīng)典濕式酶法,檢測準確度可媲美大型生化檢測儀;
√ 博暉創(chuàng)新:博暉創(chuàng)新的HPV分型微流控檢測試劑,一個樣本可檢測24個HPV亞型;
√ 博奧生物:國內(nèi)第一家分子診斷的微流控產(chǎn)品,主要針對呼吸道病原菌、傷口感染病原菌、呼吸道病毒等多個檢測方向,可同時檢測24個指標(biāo)。
6、光激發(fā)光化學(xué)發(fā)光技術(shù)
光激發(fā)光化學(xué)發(fā)光技術(shù)是一種新型的化學(xué)發(fā)光分析方法,屬于均相化學(xué)發(fā)光領(lǐng)域,與經(jīng)典的化學(xué)發(fā)光技術(shù)相比,其最大的特點是“免分離”,避免復(fù)雜的洗滌過程,減少操作流程,提升檢測效率。國內(nèi)代表性企業(yè)有科美診斷和愛興生物。
√ 科美診斷:由博陽生物(后被科美診斷于2014年收購)于2004年首次將該技術(shù)引進國內(nèi),并開發(fā)了高通量的大型化學(xué)發(fā)光系統(tǒng)LICA技術(shù)平臺,在傳染病項目上表現(xiàn)出色;
√ 愛興生物:基于自主知識產(chǎn)權(quán)的均相化學(xué)發(fā)光POCT技術(shù)平臺開發(fā)診斷試劑,相較于傳統(tǒng)的POCT,可實現(xiàn)精準定量。
7、質(zhì)譜檢測
質(zhì)譜檢測是分離和檢測帶電粒子質(zhì)荷比的分析技術(shù),與傳統(tǒng)的免疫檢測相比,質(zhì)譜檢測在“靈敏度、特異性、多指標(biāo)同時檢測”方面優(yōu)勢明顯,在新生兒遺傳代謝病篩查、維生素及激素、治療藥物監(jiān)測、微生物鑒定、核酸測定、微量元素檢測等領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。國內(nèi)的代表性企業(yè)包括金域醫(yī)學(xué)、迪安診斷、達安基因和英盛生物。
√ 迪安診斷:2017年11月與全球質(zhì)譜龍頭Sciex成立合資公司,2018年7月又與全球唯一獲得FDA認可的核酸質(zhì)譜Agena Bioscience,Inc. 合作,獲得核心產(chǎn)品的授權(quán);
√ 金域醫(yī)學(xué):2008年后逐步布局質(zhì)譜的臨床檢測,目前約半數(shù)實驗室可提供包括新生兒篩查、維生素D、藥物濃度檢測等方面的質(zhì)譜檢測;
√ 安圖生物:專注于微生物質(zhì)譜檢測。2018年年5月,其全自動微生物質(zhì)譜檢測系統(tǒng)Autof ms1000獲得注冊批準,同時擁有超過2000菌種數(shù)據(jù)的中國本土化微生物數(shù)據(jù)庫;
√ 英盛生物:2018年7月與賽默飛簽訂合作協(xié)議共同開發(fā)串聯(lián)質(zhì)譜儀,其產(chǎn)品主要應(yīng)用于遺傳性疾病和代謝性疾病2大領(lǐng)域。
寫在最后的話:這是最好的時代,也是最壞的時代,創(chuàng)新的大潮中魚龍混扎,創(chuàng)新有風(fēng)險,投資需謹慎!!
【文章來源】智銀醫(yī)藥
【全文整理】奧咨達
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