IVD领域的7大技术创新

IVD领域是一个一直有创新，一直有机会的领域，所有的创新万变不离其宗，均是在提升检测的精准度、便利性和效率，从而推动该领域的发展。

检测精准度：精准包括特异性和敏感性。特异性的提升依赖于新指标的发现以及多指标的联合（例如流式液相芯片）；敏感性的提升有赖于信号系统以及检测方法的创新（例如单分子检测技术、数字PCR技术）；

检测便利性：便利性包括方便（便）和便宜（利）。对于基层医院、临床科室以及个人家庭，检测的便利性起着决定性的作用，将一些的检测方法POCT化（例如微流控技术），虽然牺牲了一定的精准度，却可以大大提升检测的便利性；

检测效率：提升检测效率亦是IVD领域的重要发展方向之一（例如均相化学发光技术通过免清洗提升检测速度，二代测序通过高通量大幅缩短测序时间以及自动化操作等）。

1、三代测序技术

三代测序又称纳米孔单分子测序，与二代测序技术相比，最大特点就是“超长读长和无需PCR扩增”。超长读长对于检测基因组中的结构变异具有重要临床意义，基因组的结构变异和许多遗传性疾病相关，例如脆性X综合征、杜氏肌营养不良症、肌萎缩侧索硬化症（ALS）等），而无需PCR扩增则解决了扩增过程中的信息丢失和碱基错配。代表性的三代测序公司有2家：Pacific Biosciences和Oxford Nanopore。

Pacific Biosciences：目前市场接受度和使用度最高的三代测序仪，读长优于二代测序（三代测序一般为8-15kb，二代测序一般为50-400bp）。

Oxford Nanopore：目前产品还处于研发阶段，未真正商业化应用。其读长更长（可达100Kb），由于不需要荧光标记以及荧光检测仪器，测序成本低于Pacific Biosciences。

2、单分子免疫检测

单分子免疫检测是蛋白生物标志物检测领域的颠覆性新技术，最大特点是“超高灵敏度”（检测灵敏度是ELISA的1000倍）。其临床和科研意义重大，可实现各种低丰度蛋白的免疫检测（据统计在40,000多种已知的人类蛋白中，约有30,000种因表达丰度过低而无法实现传统方法的检测）。已经商品化的单分子级别免疫检测的技术平台包括Quanterix的Simoa系统和Merck的SMC系统。单分子免疫检测在国内目前主要用于科研市场，尚未进入临床应用阶段。

3、数字PCR

数字PCR（digital PCR，dPCR)是一种核酸分子绝对定量技术，与传统定量PCR（qPCR）技术相比，其最大特点是“绝对定量和超高灵敏度”。对于检测基因的拷贝数变异和低丰度突变具有重要的临床意义。国际上，ABI（Applied Biosystems）和Bio-Rad是dPCR仪器领域的两大巨头。国内企业包括泛生子、永诺生物、科维思、诺禾致源、小海龟科技、新羿生物和锐讯生物等。

ABI（Applied Biosystems）：ABI的dPCR仪器为QuantStudio 3D，采用芯片式分液技术，操作流程全自动；

Bio-Rad：Bio-Rad的dPCR仪器包括QX200和RainDrop，均采用液体式分液技术，操作流程均半自动。在价格上，RainDrop优于QX200和QuantStudio3D。

4、流式液相芯片

液相芯片是一种芯片技术与流式细胞术相结合的新技术，在这个开放的反应体系中可进行蛋白、核酸等生物大分子的检测，大大延伸了流式的检测平台。相对于传统的化学发光，其最大的特点是高通量“多重检测”，在细胞因子检测、肿瘤筛查以及多重病原体检测等方面具有重要的临床应用价值。国内有2家企业处于领先地位，分别是透镜生命和旷博生物。

透景生命：基于luminex xMAP平台开发临床诊断试剂，可同时检测100个指标，重点布局肿瘤筛查和多重病原体检测；

旷博生物：基于自主开发的AimPlex技术开发临床诊断试剂，可同时检测24个指标，重点布局细胞因子检测领域。

5、微流控技术

微流控（microfluidics ）是一种精确控制和操控微尺度流体的技术，最明显的特征是“尺寸小”（微：携带方便、试剂和样本消耗少），特别适合发展床边诊断（POCT），在血气、生化、核酸、蛋白质快速分析以及细胞计数与检测均具有重要临床意义。国外代表性企业有雅培、Alere、Theranos、Abaxis和赛沛；国内代表性企业包括理邦诊断、微点生物、天津微纳芯、博晖创新、博奥生物。

理邦诊断：理邦的血气系列产品在国内企业中处于领先地位，技术上与雅培的i-STAT基本接近，测量指标可达10项，低于雅培的20项；

微点生物：微点生物是国内免疫诊断微流控POCT的代表性企业，具有从血栓、心衰、细菌感染标记物全产品线，缺点是成本较高；

天津微纳芯：微纳芯使用的是和常规生化一样的经典湿式酶法，检测准确度可媲美大型生化检测仪；

博晖创新：博晖创新的HPV分型微流控检测试剂，一个样本可检测24个HPV亚型；

博奥生物：国内第一家分子诊断的微流控产品，主要针对呼吸道病原菌、伤口感染病原菌、呼吸道病毒等多个检测方向，可同时检测24个指标。

6、光激发光化学发光技术

光激发光化学发光技术是一种新型的化学发光分析方法，属于均相化学发光领域，与经典的化学发光技术相比，其最大的特点是“免分离”，避免复杂的洗涤过程，减少操作流程，提升检测效率。国内代表性企业有科美诊断和爱兴生物。

科美诊断：由博阳生物（后被科美诊断于2014年收购）于2004年首次将该技术引进国内，并开发了高通量的大型化学发光系统LICA技术平台，在传染病项目上表现出色；

爱兴生物：基于自主知识产权的均相化学发光POCT技术平台开发诊断试剂，相较于传统的POCT，可实现精准定量。

7、质谱检测

质谱检测是分离和检测带电粒子质荷比的分析技术，与传统的免疫检测相比，质谱检测在“灵敏度、特异性、多指标同时检测”方面优势明显，在新生儿遗传代谢病筛查、维生素及激素、治疗药物监测、微生物鉴定、核酸测定、微量元素检测等领域拥有广阔的应用前景。国内的代表性企业包括金域医学、迪安诊断、达安基因和英盛生物。

迪安诊断：2017年11月与全球质谱龙头Sciex成立合资公司，2018年7月又与全球唯一获得FDA认可的核酸质谱Agena Bioscience，Inc. 合作，获得核心产品的授权；

金域医学：2008年后逐步布局质谱的临床检测，目前约半数实验室可提供包括新生儿筛查、维生素D、药物浓度检测等方面的质谱检测；

安图生物：专注于微生物质谱检测。2018年年5月，其全自动微生物质谱检测系统Autof ms1000获得注册批准，同时拥有超过2000菌种数据的中国本土化微生物数据库；

英盛生物：2018年7月与赛默飞签订合作协议共同开发串联质谱仪，其产品主要应用于遗传性疾病和代谢性疾病2大领域。