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化学发光技术壁垒到底有多高?真相大揭秘!

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发表于 2022-8-17 21:47:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
化学发光技术壁垒高的根本原因:

▲ 被检测物质的浓度低(μg/L—pg/L ),造成对整个检测系统的精密度要求高,仪器与试剂体系封闭;

▲ 整个检测过程步骤多,自动化难度大;

▲ 包含生物、化学、物理、光学等各个学科的多种前沿技术,缺一不可。

国内外主流的试剂技术包括:

▲ 直接化学发光(异鲁米诺(新产业)、吖啶酯(雅培))、间接(酶促)化学发光(丹纳赫、迈瑞、安图)、电化学(罗氏),各有优劣势,暂无明显技术替代的趋势,但是电化学发光被认为是第三代技术,技术上略略领先。

▲ 试剂的性能包括准确度、灵敏度、线性范围、抗干扰能力、存储稳定性、开瓶稳定性、试剂盒规格等;
机器的性能包含检测速度、试剂位、样本位、仪器大小等,准确度是核心,通过与已获证产品的对比得到;

▲ 其他性能间接影响准确度,需要结合具体项目标准、厂家性能以及客户需求综合评价。

迈瑞医疗(300760.SZ)由于其在品牌、技术积累、研发投入及市场能力的优势被广泛看好。

一、化学发光产品开发流程多

▍化学发光试剂盒产品开发流程:

▍建平台
原理样机、磁珠-抗体标记平台、酶-抗体标记平台、试剂开发平台、校准质控开发平台

▍买原料
潜在抗体(用于“磁珠”“酶标”,10种以上)、潜在抗原(标准品)、其他生物化学品、被开发项目对照试剂盒

▍标记
潜在抗体与磁性颗粒制成“磁珠”母液
潜在抗体与酶标记制成“酶标”母液

▍原料初筛
将“磁珠”与“酶标”进行搭配,并尝试合适的“配方”溶液对“磁珠”“酶标”母液进行稀释;
调制其他的试剂盒组分(样本处理液、稀释液、校准品等);
在原理样机中选取合适的测试流程,对各个组分组成的试剂盒进行简单性能测试,选取2-3个抗体对;

▍全性能验证
对抗体对做全性能验证,选出合适的抗体对,并对配方进行优化校准品、质控品的开发

二、化学发光产品开发难度大

▍化学发光产品开发难的根本原因在于标志物的浓度低

根本原因在于被测物(抗原、抗体)在样本中的浓度低,造成从研发、生产到使用需要更加精密、规范——生化诊断测试的糖类,脂肪类等在人体内的含量普遍为g/L-μg/L水平,而免疫诊断的对象抗原、抗体等仅为μg/L—pg/L水平,两者差别达到约106倍。
仪器与试剂封闭,对企业仪器与试剂的开发能力要求都很高,仪器决定下限,试剂决定上限;
需要各个领域的前沿技术:机械自动化、光学、材料、统计等,领域内的人才明显不足,培养难度大;
研发费用高、周期长。

▍化学发光仪器构成复杂
全自动化学发光免疫分析仪实现各步反应的自动化、温度控制、结果输出等。

▍磁分离技术得到应用

▍磁微粒标记-分离技术

磁微粒指的是nm级别的磁性颗粒,表面带有活性基团;
磁微粒可以利用表面的活性基团与抗体、抗原、链霉亲和素连接;
伴随着磁微粒技术的发展,板式发光已近基本被淘汰。

▍磁微粒分离技术特点
较微孔板扩大抗原抗体结合表面积,增加抗原或抗体的结合量,提高检测灵敏度;
加快反应速度,迅速捕获抗原抗体;
易于结合相、游离相的分离,提高检测准确性。
酶标记技术、溯源以及试剂盒的开发难点

▍酶标记技术
抗体/抗原表面具有多个活化基团(氨基/羧基),通过这些基团连接酶与抗体称为酶标记;
酶标记分为大分子与大分子标记、大分子与小分子标记;
交联程度的小大对试剂盒性能起重要影响。

▍试剂盒的开发
变量多:抗体对的配对、“磁珠”与“酶标”的稀释度、合适的“配方”溶液、其他的试剂盒组分、孵育时间。

▍检测结果溯源
将开发的试剂盒检测结果与对照结果建立相关的关系;
标准品的稳定性是难点;

不同的厂家检测结果的绝对值可能不同。

三、主流的化学发光技术各有千秋

▍化学发光基本原理
化学发光:由于化学反应(通常是氧化)底物从基态跃迁为激发态,激发态返回基态时,跃迁能量以光子形式释放的现象。

▍吖啶酯、ALP以及HRP发光系统的原理

▍电化学发光原理

▍主流的5大发光技术各有优缺点
综合来看,主流的5大发光技术各有优缺点,不能说技术谁优谁劣,但是从市场来看,Roche的电化学发光技术市场认可度稍稍领先;
从国外四大家的优势项目对比来看,Roche(电化学)在肿瘤项目上占优,雅培(吖啶酯)在传染病项目上占优,而丹纳赫(ALP)在甲功激素项目上占优,也可以看出代表各个国外龙头厂家代表的技术无法占据绝对优势;
相对于不同技术种类的差异,国内厂家对产品研发、质量控制能力更为重要。

四、如何评价厂家产品

▍化学发光仪器的性能评价与比较:
1、故障率是对仪器评价的核心标准;
2、其他考虑标准:款式、尺寸、测试速度、试剂位、样本位等,需要结合客户需求,综合性考虑

▍化学发光试剂的性能评价与比较:
准确度是评价试剂性能的主要指标,一切指标都体现在测试是否准确,但是由于各个标志物均有一定的特异性,客户无法根据某一次结果的正确与否对该厂家的产品做出评价——化学发光的结果只能作为参考,不能作为金标准;
国内厂家结果的准确度根据与国外厂家的对比结果来判断,线性系数R2、显著性水平等是重要的指标;

除了准确度以外,试剂的灵敏度、重复性、线性范围、抗干扰能力、存储稳定性、开机稳定性、试剂盒的包装量等20多个参数均为试剂盒的评价指标。

除了仪器与试剂性能的对比,装机量、单机使用量、项目总数量、项目发布、三甲医院使用率等数据对评价厂家的产品同样重要,需要综合评价。
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