主要技術(shù)

隨著國內(nèi)分子診斷行業(yè)的發(fā)展，涌現(xiàn)了一批在國內(nèi)甚至國際上都比較有特色的檢測技術(shù)，在這里簡單概述幾個技術(shù)。

（一）國內(nèi)比較有特色的技術(shù)

一步法PCR檢測技術(shù)

“一步法PCR檢測技術(shù)”是國內(nèi)一項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的在國際上也是獨有的技術(shù)，利用快速核酸釋放技術(shù)，省去了加熱、離心、移液、換管等操作，樣本處理時間比同類產(chǎn)品大大縮短。樣本處理與PCR擴增在一個PCR反應(yīng)管中即可完成，只需微量樣本即可實現(xiàn)高靈敏度檢測，不但檢測成本低，大大降低了對操作人員的要求，易于分子診斷的應(yīng)用普及，利于自動化大批量樣本處理，適合大型疾病如HBV、HPV篩查等應(yīng)用。同時一步法技術(shù)可以給分子診斷的即時檢測平臺（POCT）提供最簡潔快速的核酸檢測方案，極大的簡化檢測裝置和流程，確保分子診斷即時檢測平臺的移動性和時效性，在家用檢測、危急病人實時檢測、重大疫情的防控有著獨特優(yōu)勢。

帶磁珠擴增的磁珠法PCR檢測技術(shù)

對比于傳統(tǒng)的煮沸法，柱提法等核酸提取技術(shù)，國內(nèi)自主開發(fā)的國際領(lǐng)先的第五代磁珠法核酸提取技術(shù)，通過超順納米磁珠富集樣本中的核酸分子，在常溫下裂解病原體，無需加熱煮沸、離心，磁珠不需洗脫核酸，可帶磁珠進行PCR擴增，簡化操作步驟，靈敏度高、線性范圍寬、可重復(fù)性好、抗干擾能力強，可實現(xiàn)自動化的PCR定量檢測。在乙肝檢測方面，靈敏度可達到國際領(lǐng)先的5-10 IU/mL，滿足臨床對病毒性肝炎感染進行早期診斷、病毒學(xué)應(yīng)答、耐藥監(jiān)測、療效觀察及預(yù)后評估的需求。

集成自動化及微流控技術(shù)

體外診斷的自動化目前主要技術(shù)為機械手臂和微流控技術(shù)兩類。這兩類儀器各有特色和優(yōu)勢，活躍在不同的應(yīng)用場景?；谖⒘骺丶夹g(shù)的體外診斷儀器往往全自動化集成，操作也比較簡易。但是，相對機械手臂式的儀器而言，單個樣品檢測成本可能會較高。國內(nèi)開發(fā)了集成全自動化機械臂和微流控芯片技術(shù)用于分子診斷的產(chǎn)品，利用機械臂的精準移液操作，并結(jié)合微流控技術(shù)制備的檢測芯片，可以實現(xiàn)全自動化的核酸提取、擴增、雜交檢測全過程，實現(xiàn)sample-to-answer的檢測模式，同時可實現(xiàn)樣本的多重檢測?；谠撃Ｊ剑梢酝瓿蓪Σ≡w多型別的檢測，比如HPV分型檢測。

Super-ARMs PCR技術(shù)

突變擴增阻滯系統(tǒng)（amplification refractory mutation system，ARMS）是目前國際上腫瘤個體化分子檢測最重要、最廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一，其在臨床應(yīng)用中的優(yōu)勢已被業(yè)內(nèi)專家廣泛認可。廈門艾德自主研發(fā)的“Super-ARMS”是ARMS技術(shù)的升級版，保留了ARMS技術(shù)簡便、快速、特異性好、易普及等特點，同時進一步提高檢測靈敏度（靈敏度可達0.2%），用于臨床檢測晚期非小細胞肺癌（NSCLC）患者血液ctDNA中EGFR基因突變狀態(tài)，篩選適合接受一代至三代EGFR靶向藥物治療的患者。

(二) 自動化核酸提取技術(shù)

核酸提取儀是應(yīng)用配套的核酸提取試劑來自動完成樣本核酸的提取工作的儀器，目標用戶通常為對標準化、質(zhì)量改進和對自動化感興趣的分子診斷和研究實驗室，涉及核酸提取實驗的小型、中型和大型實驗室。最早將全自動核酸提取儀投入到市場的是羅氏公司，近幾年來，開發(fā)核酸提取儀器的廠家如雨后春筍，國內(nèi)的廠家主要有達安、圣湘、天隆、之江、安普利，國外的廠家有羅氏、雅培、凱杰、珀金埃爾默等。2017年市面上的各種核酸提取儀器得到了非常大的應(yīng)用和推廣。

按照核酸提取儀的功能大小，核酸提取儀分為兩類：一類是大型的全自動化的核酸提取儀，一般稱為自動液體工作站，樣本試劑全部加在儀器上自動化處理；另一類是小型自動核酸提取儀，也稱半自動核酸提取儀，利用封裝好的配套試劑，手動加入樣本，然后放置在儀器中自動完成提取純化過程。自動液體工作站是功能比較全面的設(shè)備，液體分液、吸液等自動完成，有的甚至可以整合擴增、檢測等功能，做到了樣本進結(jié)果出，一次提取的樣本量非常大，一般提取的通量在96個到幾百個標本不等。小型的自動化儀器是通過運行結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計達到自動提取核酸的目的，儀器設(shè)備和運行成本低，操作簡單方便，一次提取24-48個樣本不等。目前臨床檢驗醫(yī)學(xué)檢測樣本類型主要有血清、血漿、分泌物、脫落細胞、咽拭子、肛拭子、尿液、糞便、痰液、全血、組織、石蠟切片等十多種，不同的分析系統(tǒng)和試劑的核酸提取操作方式不一致，導(dǎo)致臨床操作繁瑣，容易出現(xiàn)操作誤差，影響臨床報告的準確性。國內(nèi)有廠家率先開發(fā)了一種統(tǒng)一提取試劑，在其自動液體工作站上可以同時提取多種樣本類型，簡化核酸提取的操作，為下游的應(yīng)用揭開了廣闊的前景。

(三) 數(shù)字PCR

20世紀末，Vogelstein 等提出數(shù)字PCR(digital PCR，dPCR)的概念，即通過將一個樣本分成大量等份，然后分配到不同的獨立反應(yīng)，每個獨立反應(yīng)單元至少包含一個拷貝的目標分子(核酸模板)，在每個獨立反應(yīng)的中分別對目的模板分子進行PCR擴增，然后對各個反應(yīng)單元的熒光信號進行統(tǒng)計學(xué)分析。

當前數(shù)字PCR主要采用微流控芯片或微滴化方法，將核酸溶液分散至芯片的微反應(yīng)器或微滴反應(yīng)單元中，每個反應(yīng)的核酸模板數(shù)少于或者等于1個。經(jīng)過PCR之后，含有核酸分子模板的反應(yīng)就會產(chǎn)生熒光信號，沒有模板的反應(yīng)就沒有熒光信號。根據(jù)相對比例和反應(yīng)單元的體積，就可以推算出原始溶液的核酸濃度。目前數(shù)字PCR主要在癌癥標志物稀有突變檢測、致病微生物檢測、基因表達分析以及拷貝數(shù)變異分析等科研領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用，同時也可以與高通量測序無縫對接，驗證測序結(jié)果。

2017年4月21日，國家食品藥品監(jiān)督局同意南京科維思公司的芯片式數(shù)字PCR分析系統(tǒng)進入新一批創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批申請項目名單（“綠色審批通道”）。該款產(chǎn)品有望率先獲得國家食品藥品監(jiān)督管理局認證，成為國內(nèi)首款基于數(shù)字PCR的臨床級檢測產(chǎn)品。

(四) 國內(nèi)測序技術(shù)

2017年，國內(nèi)廠家新推出了GenoCare、MGISEQ-200、MGISEQ-2000等幾款國產(chǎn)測序儀。2017年1月，國家食品藥品監(jiān)督管理局批準了DA8600高通量基因測序儀適應(yīng)范圍變更，由原來的“僅用于胎兒染色體21三體、18三體、13三體的非整倍體檢測”擴展為“用于胎兒染色體21三體、18三體、13三體的非整倍體檢測，人體基因位點的檢測”。2017年03月，國家食品藥品監(jiān)督管理局批準了基因測序儀NextSeq 550AR和胎兒染色體非整倍體（T21、T18、T13）檢測試劑盒（可逆末端終止測序法）的醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊。2017年12月，BGISEQ-50基因測序儀獲得國家醫(yī)療器械注冊證。

2017年11月，北京大學(xué)黃巖誼教授團隊開發(fā)了一項被稱為ECC（Error-Correction Code）測序的新技術(shù)，發(fā)表在Nature Biotechnology上。該技術(shù)是基于信息理論來修正錯誤的高準確度熒光DNA測序方法，將使高通量測序儀的精準度進一步大幅提升。通過實驗室樣機的測試，測序讀長可以達到250bp，其中前200個堿基的準確率可達100%。這一新型測序儀創(chuàng)造性地結(jié)合了“熒光發(fā)生”和“糾錯編碼”技術(shù)，測序結(jié)果將具有更精準、更高效、更經(jīng)濟的顯著特點，將為國產(chǎn)高端醫(yī)療設(shè)備制造和市場應(yīng)用帶來新鮮血液。

2017年，國產(chǎn)BGISEQ-500平臺的通用測序儀及其配套試劑、NIFTY檢測試劑盒及核酸提取試劑盒均獲得了歐盟醫(yī)療器械CE Mark認證。這意味著由中國智造的高通量測序儀及其產(chǎn)品滿足了歐洲體外診斷器械相關(guān)指令的法規(guī)要求，有望獲得更多推廣。

(五) 微生態(tài)研究

按照正常微生物群所占的空間不同，人類微生態(tài)系統(tǒng)分為以下幾類，即人類口腔微生態(tài)系統(tǒng)、胃腸道微生態(tài)系統(tǒng)、泌尿道微生態(tài)系統(tǒng)、生殖道微生態(tài)系統(tǒng)、皮膚微生態(tài)系統(tǒng)、呼吸道微生態(tài)系統(tǒng)。其中腸道微生態(tài)與疾病的相關(guān)性研究成為2017年的科研熱點，已經(jīng)報道了腸道細菌多樣性與克羅恩病、糖尿病、心腦血管病、結(jié)直腸癌等疾病具有很高的相關(guān)性，例如在結(jié)直腸癌患者的腸道中能特異性的檢出具核梭桿菌含量增高。同時也有研究報道顯示腸道細菌菌群構(gòu)成與癌癥的用藥治療、化療效果具有相關(guān)性，為癌癥的個體化治療提供一個新思路。不過目前腸道微生態(tài)的臨床研究還處于科研階段，仍然需要更多數(shù)據(jù)支撐來明確臨床診斷的意義。

2017年6月20日，《Nature Medicine》刊文關(guān)于發(fā)現(xiàn)抑制肥胖的腸道微生物——多形擬桿菌。上海交通大學(xué)瑞金醫(yī)院的寧光院士、王衛(wèi)慶教授團隊，以中國的漢族年輕人為研究對象,研究發(fā)現(xiàn)肥胖人群中谷氨酸的含量非常高，與苗條人群形成顯著差異，并且在肥胖人群中谷氨酸的含量與多形擬桿菌的數(shù)量呈反比。通過對小鼠移植多形擬桿菌的動物實驗，以及分析23名接受過袖狀胃切除術(shù)的志愿者的腸道微生物得到進一步驗證，從研究上預(yù)示著通過腸道微生物來治療肥胖是可行的。

(六) 無創(chuàng)產(chǎn)前單基因病檢測技術(shù)

隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展及推廣，無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測技術(shù)（NIPT）在臨床上得到了廣泛的應(yīng)用，為唐氏綜合癥等染色體變異的篩查提供了精準、便捷的解決方案。但NIPT技術(shù)僅篩查染色體層面的變異檢測，而不涉及導(dǎo)致出生缺陷的另一大類因素---單基因遺傳病，單基因病種類繁多，綜合發(fā)病率高，對人類健康造成嚴重損傷（致死、致殘或致畸），而且缺乏有效診治手段，一旦發(fā)生會給社會以及家庭造成沉重的負擔。

為解決無創(chuàng)產(chǎn)前單基因病檢測方面的技術(shù)缺陷，香港中文大學(xué)盧煜明教授與美國新型測序公司10X Genomics聯(lián)合，應(yīng)用10X Genomics的Linked Read技術(shù)對父母雙方基因組單倍型分型，并對單基因病突變位點附近有效單核苷酸多態(tài)性（SNP）進行區(qū)分，之后通過對母親外周血DNA進行測序，推斷胎兒是否存在相關(guān)遺傳突變。該技術(shù)可以對單基因病進行無創(chuàng)產(chǎn)前檢測，可以用一種方法完成對多種單基因病的檢測，是無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測技術(shù)應(yīng)用的一大突破。

(七) 感染病原體測序

感染性疾病的病原種類繁多，傳統(tǒng)的血清學(xué)、培養(yǎng)等手段在鑒定感染性疾病的病原方面耗時費力，難以及時的給臨床提供可靠的診斷依據(jù)，使得不少感染性病患者未能得到及時有效的治療，導(dǎo)致預(yù)后不良。國內(nèi)公司采用高通量宏基因組測序技術(shù)對病原體感染患者提供基因檢測，通過微生物專業(yè)數(shù)據(jù)庫比對和智能化算法分析，獲得疑似致病微生物種屬信息，可以為疑難危重感染患者提供快速精準診斷依據(jù)，促進抗生素合理使用。該檢測可協(xié)助臨床快速鑒定并明確患者的感染病原體，特別是對未知或者無法培養(yǎng)的病原有獨特優(yōu)勢。對感染病原體進行定性定量的同時，實現(xiàn)病原體基因組變異的檢測，研究病原體隨時間的變異情況，有助于疫情起源追蹤與疫情監(jiān)測，可以發(fā)現(xiàn)新的病原體，是院內(nèi)感染控制和社區(qū)感染暴發(fā)調(diào)查的有力手段。

市場現(xiàn)狀

(一) 分子診斷發(fā)展迅猛，但上游技術(shù)創(chuàng)新有待加強

分子診斷行業(yè)上游包括檢測儀器、診斷試劑、耗材等產(chǎn)品供應(yīng)商，是以研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新為主要競爭力的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。下游行業(yè)是為患者提供醫(yī)療服務(wù)的機構(gòu)，包括醫(yī)院、第三方醫(yī)學(xué)檢驗服務(wù)機構(gòu)、科研機構(gòu)等，主要以醫(yī)療服務(wù)為主要產(chǎn)業(yè)支撐，受到上游產(chǎn)業(yè)的極大制約。

發(fā)展上游高端原創(chuàng)技術(shù)，不僅是分子診斷相關(guān)企業(yè)的核心競爭力，也是我國基因檢測行業(yè)以及精準醫(yī)療發(fā)展的關(guān)鍵因素。目前國內(nèi)基因檢測市場雖一片繁榮，部分技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)趕超國際先進水平，但國外技術(shù)壟斷現(xiàn)象還較為突出，真正擁有自主創(chuàng)新核心技術(shù)的民族企業(yè)較少，大多數(shù)機構(gòu)仍處于下游的檢測服務(wù)端，上游技術(shù)的創(chuàng)新及新技術(shù)平臺的開發(fā)有待加強。

(二) 分子診斷國產(chǎn)化加速推進，測序儀國產(chǎn)化剛起步

伴隨著分子診斷市場的逐漸擴大化、基因檢測相關(guān)儀器設(shè)備大批量涌現(xiàn)，目前主要有核酸提取儀、PCR擴增儀、核酸分子雜交儀、基因芯片儀和基因測序儀等。在技術(shù)相對容易攻破的中端儀器領(lǐng)域，如核酸提取儀、PCR擴增儀、核酸分子雜交儀、基因芯片儀國產(chǎn)化已經(jīng)成型，并逐漸占據(jù)主要市場，而基因測序儀國產(chǎn)化才剛剛起步，測序設(shè)備、耗材技術(shù)門檻較高，主流測序設(shè)備及技術(shù)基本掌握在少數(shù)幾家歐美公司手中，Illumina和Thermo Fisher兩家公司合計占據(jù)全球約90%的市場份額，已經(jīng)形成寡頭壟斷格局。2017年作為國產(chǎn)測序儀創(chuàng)新的元年，華大基因、瀚?；虻绕髽I(yè)都已推出自己的測序儀，隨著掌握核心技術(shù)的企業(yè)出現(xiàn)，中國的高通量測序企業(yè)正在向自給自足的方向發(fā)展。

(三) 臨床分子診斷項目不斷增多，但仍然以感染性疾病檢測為主

目前國內(nèi)分子診斷應(yīng)用主要以感染性疾病檢測為主，如肝炎、性病、手足口、結(jié)核、流感、血液傳染病等，主流技術(shù)為熒光PCR技術(shù)，是目前臨床分子診斷技術(shù)應(yīng)用最為成熟的領(lǐng)域；而遺傳性疾病檢測方面，目前應(yīng)用項目在增多，但仍主要集中在無創(chuàng)產(chǎn)前篩查和遺傳性癌癥檢測等少數(shù)項目；腫瘤個體化治療和藥物基因組檢測方面，應(yīng)用項目也在增多。

據(jù)不完全統(tǒng)計，2017年感染性疾病篩查市場來看，病毒性肝炎產(chǎn)品檢測人份數(shù)占到感染性疾病檢測占比達到49%，增長最快的是HPV檢測市場，性傳播類病原體檢測及兒科感染性疾病、呼吸道病原體檢測也將是未來臨床市場的主要增長點（見圖1）。

(四) 重大疾病防控，分子診斷市場進一步釋放

2008年我國新發(fā)癌癥數(shù)量為280萬例，2015年達到429萬例。我國近30%的新發(fā)癌癥（宮頸癌、肝癌、鼻咽癌等）是由病毒等感染引起的，而歐美發(fā)達國家由于分子診斷技術(shù)廣泛應(yīng)用于臨床和普篩，使這一比例已下降到4%。

以宮頸癌（通過分子診斷篩查完全可防可控的癌癥）篩查為例，我國每年新發(fā)病例超過13萬，占全球的近30%，國內(nèi)HPV檢測試劑獲證產(chǎn)品雖超過70余個，但中國3.5億的適齡人群采用基因篩查的覆蓋率不到2%，而西方發(fā)達國家覆蓋率為30%。因技術(shù)的便捷化和普及性優(yōu)勢，HPV檢測將替代傳統(tǒng)的細胞學(xué)方法成為宮頸癌篩查的主流技術(shù)。2015年國家食品藥品監(jiān)督管理局推出《人乳頭瘤病毒（HPV）核酸檢測及基因分型試劑技術(shù)審查指導(dǎo)原則》對國內(nèi)HPV檢測產(chǎn)品市場進行了嚴格規(guī)范，2017年還發(fā)布更新了我國首個《子宮頸癌綜合防控指南》，明確強調(diào)推薦使用HPV檢測作為宮頸癌初篩技術(shù)進行應(yīng)用普及。我國有近3.5億宮頸癌篩查適齡婦女，面對如此龐大的篩查人群，簡便、快捷、準確顯得尤為重要。

(五) 建設(shè)沒有肝炎的未來

2017年2月第26屆亞太肝病研究學(xué)會年會（APASL）上，世界衛(wèi)生組織（WHO）提出，2030年要全面消滅病毒性肝炎，將新發(fā)慢性乙肝和丙肝減少90%，把乙肝和丙肝死亡率降至65%，實現(xiàn)慢性乙肝和丙肝治療覆蓋80%的患者。2017年11月，由國家衛(wèi)生計生委、國家發(fā)展改革委等11個部門為貫徹落實全國衛(wèi)生與健康大會精神和《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》部署，聯(lián)合制定發(fā)布了制定《中國病毒性肝炎防治規(guī)劃（2017-2020年）》，進一步加強我國病毒性肝炎防治工作，不斷降低疫情流行水平，保障人民群眾身體健康，明確了我國病毒性肝炎防控任務(wù)和規(guī)劃。作為防控體系當中的重要組成部分，國內(nèi)分子診斷企業(yè)正聯(lián)合WHO、國家民政部（中聯(lián)肝健康促進中心）共同推進消滅丙肝公益項目。自2013年高敏肝炎病毒定量檢測項目列入國家臨床檢測目錄以來，高敏肝炎病毒定量檢測對慢性肝炎患者病毒載量監(jiān)測、抗病毒治療監(jiān)控、耐藥監(jiān)控、治療方案選擇具有重大價值。國內(nèi)廠家采用國際領(lǐng)先的超順納米磁珠核酸提取技術(shù)，開發(fā)出達到國際先進水平5-10 IU /mL的高敏乙肝病毒核酸定量檢測試劑，促進我國乙型肝炎診療體系的技術(shù)創(chuàng)新，為我國推進消除病毒性肝炎危害，建設(shè)沒有肝炎的未來做出貢獻。

(六) 加強分子診斷在血液安全檢測中的應(yīng)用

在疾病傳播過程中，經(jīng)輸血傳播疾病是危及公共健康的重要環(huán)節(jié)之一。WHO統(tǒng)計全球每年有近百萬人因輸入不健康血液或血液制品感染艾滋病、病毒型肝炎等傳染病。據(jù)衛(wèi)計委統(tǒng)計，我國2016年無償獻血人次達到1400萬,采血總量達到2360萬單位。常規(guī)酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA法）由于窗口期長，容易出現(xiàn)病毒變異和靜默感染漏檢等問題，核酸檢測（NAT）技術(shù)可以彌補ELISA法的不足。1997年，德國最早就開始采用NAT技術(shù)用于血液檢測，隨后歐美等發(fā)達國家也采用NAT技術(shù)。我國自2010年開始在12省的16個血液中心開展NAT試點，2013年衛(wèi)計委發(fā)布《關(guān)于印發(fā)全面推進血站核酸檢測工作實施方案（2013-2015年）通知（方案）》，強調(diào)到2015年實現(xiàn)核酸檢測基本全國覆蓋。到2016年底血液篩查核酸檢測已覆蓋全國血站。從原來常規(guī)2遍ELISA檢測，到目前2遍ELISA檢測加1遍核酸檢測，確保血液安全。2017年11月，《中國病毒性肝炎防治規(guī)劃（2017-2020年）》，再次提出確保血站血液乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒核酸檢測率全覆蓋，確保血液安全。

血液核酸檢測廠家國際上主要是羅氏和蓋立復(fù)，在國內(nèi)主要也是羅氏和蓋立復(fù)進口產(chǎn)品占據(jù)半壁江山，國內(nèi)主要廠家有科華生物，達安基因，華益美和上海浩源。進口產(chǎn)品在系統(tǒng)穩(wěn)定性，試劑靈敏度等方面優(yōu)勢明顯，現(xiàn)在國產(chǎn)產(chǎn)品在試劑靈敏度方面開始趕超國際產(chǎn)品，如圣湘生物研發(fā)的第五代血篩產(chǎn)品，試劑靈敏度達到國際領(lǐng)先水平。

來源：《中國體外診斷產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍皮書》、CACLP體外診斷資訊

河南美凱生物科技有限公司是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、貿(mào)易于一體的具有獨立法人資格的新型現(xiàn)代化醫(yī)療器械企業(yè)，公司產(chǎn)品主要涉及血培養(yǎng)瓶,化學(xué)發(fā)光試劑,胃蛋白酶原試劑盒,院感監(jiān)測試劑等系列產(chǎn)品，且均已取得醫(yī)療器械注冊證。公司占地面積15000平方米，GMP標準廠房3000平方米，專業(yè)性研發(fā)實驗室1000平方米，先后被授予國家高新技術(shù)企業(yè)、河南省工程實驗室、河南省體外診斷試劑工程技術(shù)研究中心等榮譽稱號。企業(yè)實力雄厚，重信用、守合同、保證產(chǎn)品質(zhì)量，以多品種獨特經(jīng)營的原則，贏得了廣大客戶的信任。垂詢電話0395-3333801。

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