2021.02.25
近日,工信部對《醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2025年)》(征求意見稿)公開征求意見。規(guī)劃提出,到2025年醫(yī)療裝備領(lǐng)域關(guān)鍵零部件及材料取得重大突破,高端醫(yī)療裝備安全可靠,產(chǎn)品性能和質(zhì)量達到國際水平,醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)體系基本完善,初步形成公共衛(wèi)生全面支撐能力。在醫(yī)療裝備領(lǐng)域形成全球創(chuàng)新引領(lǐng)能力,6-8家企業(yè)進入全球醫(yī)療器械行業(yè)50強。
小融注意到,規(guī)劃在第三部分提出了未來五年我國醫(yī)療設(shè)備行業(yè)重點發(fā)展的七大領(lǐng)域,其中一個領(lǐng)域是診斷檢驗裝備,并將質(zhì)譜分析設(shè)備納入到重點發(fā)展的診斷檢驗裝備中。這對于臨床質(zhì)譜來說,無疑是一個重大利好。
圖片來源:工信部官網(wǎng),《醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2025年)》(征求意見稿)
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質(zhì)譜設(shè)備長期被國外企業(yè)壟斷
質(zhì)譜分析是一種通過測量離子質(zhì)荷比(質(zhì)量-電荷比),從而確定其質(zhì)量的分析方法。與基因測序、生化免疫等不同,質(zhì)譜適用于幾乎所有分子的檢測,包括核酸、蛋白、多肽、糖基等生物大分子和代謝產(chǎn)物、激素、維生素等生物小分子,既能定性又能定量,具有很大的發(fā)展的潛力。
然而,質(zhì)譜與早期的基因測序一樣主要應(yīng)用于科研領(lǐng)域,進入臨床應(yīng)用僅十年左右,目前仍處于快速發(fā)展階段。
目前臨床上主流的質(zhì)譜儀器主要有液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS-MS)、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)、基質(zhì)輔助激光解吸飛行時間質(zhì)譜儀(MALDI-TOF MS)等。目前比較成熟的質(zhì)譜臨床應(yīng)用包括微生物鑒定和新生兒篩查,維生素、激素等小分子檢測和藥物濃度監(jiān)控等國內(nèi)檢測量還較少。但是由于質(zhì)譜平臺延展性強,未來可開發(fā)項目眾多,潛力巨大。
然而,由于上游儀器寡頭壟斷,導(dǎo)致臨床質(zhì)譜設(shè)備基本被國外企業(yè)壟斷,多數(shù)國內(nèi)企業(yè)包括第三方只能通過采購質(zhì)譜儀以檢測服務(wù)模式開展業(yè)務(wù)。基質(zhì)輔助激光解吸飛行時間質(zhì)譜(MALDI-TOF MS)也不例外。
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傳統(tǒng)MALDI-TOF MS只能定性
基質(zhì)輔助激光解吸飛行時間質(zhì)譜儀(MALDI-TOF MS)由于其“軟電離”的原理,非常適用于多肽、蛋白、核酸等生物大分子的檢測。
分辨率、準確度、質(zhì)量范圍、檢測限等參數(shù)是評價MALDI-TOF MS性能的重要指標。傳統(tǒng)的MALDI-TOF MS雖然擁有諸多優(yōu)勢,但它重現(xiàn)性差(80%以下),無法定量,只能從事定性相關(guān)的工作,如微生物鑒定、核酸分型分析等,從而使得其失去了廣泛的應(yīng)用空間;無法在寬譜下實現(xiàn)較高分辨率和靈敏度分析,在獲取蛋白指紋圖譜時信息不全面;在它所擅長的生物大分子測試方面,對大于20,000Da的分子,其分辨率迅速下降,無法分析。
總之,受限于重現(xiàn)性、寬譜分析能力等原因,傳統(tǒng)的MALDI-TOF MS可應(yīng)用范圍較窄。
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新一代MALDI-TOF MS的技術(shù)創(chuàng)新
融智生物研發(fā)的新一代寬譜定量飛行時間質(zhì)譜平臺QuanTOF,采用了自主知識產(chǎn)權(quán)的離子源與探測器電耦合技術(shù),結(jié)合更高頻率、更高精度的半導(dǎo)體激光解析電離系統(tǒng)及全新設(shè)計的混合探測器,實現(xiàn)了MALDI-TOF MS革命性的技術(shù)創(chuàng)新,在寬質(zhì)量范圍內(nèi)(10-1000,000 Da)保持較高分辨率和靈敏度(中國分析測試協(xié)會2019年驗證結(jié)果,10fmol信噪比大于200,BSA),并且可滿足定量應(yīng)用,定量精度達95%以上,遠高于傳統(tǒng)儀器。
三種不同糖化率樣本,每種樣本24次點樣測試,共72次測試的質(zhì)譜圖疊加,測試精度達98%以上。
QuanTOF質(zhì)譜平臺創(chuàng)新性地實現(xiàn)了在同一儀器平臺上進行多種應(yīng)用,包括微生物鑒定(QuanID)、核酸檢測(QuanSNP)、質(zhì)譜成像(QuanIMAGE)以及糖化血紅蛋白檢測(QuanGHb)等。
在微生物鑒定方面,第三方的驗證結(jié)果表明,QuanID微生物質(zhì)譜在種水平和屬水平鑒定準確率上均優(yōu)于國際同類產(chǎn)品。
微生物質(zhì)譜鑒定產(chǎn)品間比較:種水平和屬水平準確率統(tǒng)計
在病理成像應(yīng)用方面,QuanTOF質(zhì)譜平臺的性能遠超傳統(tǒng)儀器。當前國外企業(yè)商品化MALDI質(zhì)譜儀的最高空間分辨率是10微米,成像速率最高據(jù)稱達到了50像素/秒。而截至目前,融智生物的QuanIMAGE成像質(zhì)譜已經(jīng)實現(xiàn)了在10微米空間分辨率下,大于300像素/秒的成像速率,成像速度是國外企業(yè)的5倍還多。
大蛋白分子成像,由融智生物QuanIMAGE 實現(xiàn)
鑒于QuanTOF可進行從代謝產(chǎn)物(小分子)到抗體蛋白(超大分子)的定性和定量分析,靈敏度達fmol,加之其操作簡單、高效,可實現(xiàn)單樣本多指標同時分析,極大地減少檢測成本,提升檢測效率,未來隨著進一步的應(yīng)用開發(fā),相信QuanTOF質(zhì)譜平臺將在醫(yī)學(xué)檢驗、臨床診斷、疾病篩查等臨床領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用空間。