今天这个话题源自一则评论,而这个评论也切实切到了当下分子诊断行业的痛点,PCR到底还有没有创新可言?今天就聊点个人的想法。自1983年凯利·穆利斯发明聚合酶链式反应(PCR)技术以来,它便作为分子诊断的基石,深刻地改变了生命科学和医学的图景。目前已经过去了40年,从最开始纯手工操作的PCR,逐渐走向闭管扩增的qPCR, 后来再到单分子PCR(数字PCR)。接下来创新该往哪个方向呢?我们分别从技术维度,场景维度和生态维度分析一下。从技术维度来看,自动化、超灵敏与精准定量、去中心与便携化是当下的主流发展趋势:第一个是自动化,这个自动化的完整定义是“样本进,结果出”,也就是从样本开始,直接上机,机器能够实现自动开盖,自动样本前处理,自动核酸提取和扩增,目前由于分子样本的类型比较多元化,而且耗材不统一,血样和拭子样本已经能够实现完全自动化了,但是痰杯、尿杯、以及需要离心的样本,目前自动化仍是难点。对于此类样本未来更合适的前处理设备,技术难点更多会在生物富集上面,实现自动化不难,但是要使其性能优于手工是比较难的。第二个是灵敏度和精确定量的性能突破,这种突破是能够影响到临床诊断,所以他比时间速度更有价值,当下很多所谓的快速,往往会舍弃一部分性能,所以未来的超灵敏和精准定量的PCR技术仍是需要继续突破的点。当然需要兼顾试剂盒的稳定性和成本问题,因为成本问题是影响未来产品推广的重要因素。国内有这么一家公司,臻准生物,他们研发出了极高性价比的PCR仪器,所以12月10日晚上,我们邀请了臻准生物的CEO 郭枫先生,给大家讲讲,这是怎么做到的。PCR的POC化是一个阻挡不了的大趋势,而基层也是传染病检测和监测最广阔的市场,目前国内的圣湘在这个方向走的比较深,也比较远。这是一个需要产品和模式相互配合的玩法。这个从新冠筛查上就能看出来两个点,首先突发性传染病,核酸检测是金标准;其次与大规模新建PCR基地不同,便携式和去中心化的PCR检测仪器,可以在社区或者家里完成筛查。现在的IVD行业是更加集中化和被动式的,大医院能做更多项目,大医院承担了大部分的核酸检测市场,未来随着技术的迭代,核酸检测一定会向着智能化和主动式的模式转移和布局。从应用维度来看,样本类型、检测靶标、数据驱动是当下的研究热门方向。原来常规定义的核酸检测样本类型,以血液类样本、拭子类样本为主,后面到尿液样本、粪便样本、组织样本、脓液样本、心包液样本、房水样本等等,哪里距离病灶最近,就取哪里的样本这是感染性疾病做分子检测的基本操作,但是样本类型这么多,量又不大,这就难坏了试剂企业,不注册这个样本类型吧,临床有需求,注册了吧,又花钱,又没办法回本。正如结核相关的检测产品,目前获批的样本类型仅有痰液和菌株,连临床用量比较大的灌洗液类型也极少有批下来,但予果生物拿到了国内首张舌拭子样本的结核分支杆菌检测试剂盒,首先舌拭子样本类型对于未来结核筛查有很大的潜在价值,能够对未来结核筛查提供新的路径。那予果的产品到底蕴含了哪些创新和黑科技呢?12月10日,我们邀请了予果生物来到我们直播间,跟大家分享分享,具体是如何做到舌拭子样本的结核检测。基因决定很多表象,所以从基因层面也能发现很多具有诊断价值的信息,我们平台此前写过好几篇此类型的文章,比如和AD相关的RNA检测靶点,从唾液中检测子宫内膜异位症相关的标记物等等。更多新的检测靶标被陆续发现。
第三个场景创新方向为什么是数据驱动呢?这里我要提到两个案例,一个是圣湘此前发布的基于AI的进化酶技术,把PCR时间打到了13min40s,还有予果生物AI赋能的探针引物设计等,数据和人工智能正在推动PCR进入一个新的时代。全方位改写格局的时候。数据驱动的第二个维度,改变了产品开发的思路,多重靶标的联检原来靠经验和拍脑袋,但是有了数据之后,可以算出来最具性价比和更合理的产品设计。例如基于症候群的产品设计方案。
数据驱动的第三个维度,就是检测数据分析,未来能够带给客户的价值,传染病的预防,监测等,都是不可估量,这是政策和决策层面的管理价值。
除了以上的内容,PCR的创新离不开原料和底层技术的突破,这就不得不提到另外一个公司,迈迪安,在PCR原料领域有着当之无愧的霸主地位,这次我们也特意邀请迈迪安来分享其关于数字PCR预混液、高性能原料等方面的新产品和新技术。
总而言之,PCR技术非但没有停止创新,反而正处于一个前所未有的、多维度的创新爆发期。它正从一项经典的实验室技术,演进为一个融合了高端制造、精密光学、微流控工程、人工智能与大数据的综合性高科技平台。其创新的终极方向,是让精准的分子诊断能力变得无处不在(便携化)、无缝连接(自动化)和无所不知(数据化),最终推动医疗健康模式从“被动治疗”转向“主动预防”与“精准管理”。PCR的故事远未结束,它正在被重新定义。
12月10日晚上,我们一起探索从技术前沿到应用生态的PCR创新力量!
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