体外诊断(IVD),涉及检验医学的生化诊断、免疫诊断、分子诊断等大部分内容。二者是相互依存、共赢发展的关系。如何让纳米技术、航天生化技术、即时检验(POCT)技术、量子点标记技术等IVD领域的高新技术转化为临床实验室技术,是IVD产业面临的重要挑战。
"小而精"的芯片实验室
近年来,很多医院在硬件设施上加大投入,进口全自动多指标免疫分析系统,成为不少医院采购清单上的常见品目。这类设备检测快速、结果准确、自动化程度高;但是,它们在使用成本、检测费用等方面存在一些弊端。
进口全自动多指标检测设备虽然使用方便,但与其配套的进口试剂和耗材却价格昂贵;并且,不管患者是否需要对多项指标进行检测,这类设备都是‘不由分说’地同时检测多项指标,上千元的检测费用并不少见。这也大大加重了患者的经济负担。
据了解,国家纳米科学中心的科研团队正在研究微流控芯片及纳米技术平台。微流控芯片技术基于多通道微流控检测原理,将生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成全部分析过程。在国家纳米科学中心与中国疾病预防控制中心联合开展的国家"863"项目艾滋病抗体检测研究中,科研人员采用微流控芯片系统一步完成了艾滋病的初筛与确认,并且采用一张微流控芯片可同时检测多人,系统所用样品量降低到了微升级。
同时我国大型医院、体检中心等都是大样本量操作。采用微流控芯片系统的好处是可以在同一时间内对多个体、多指标进行检测,检测时间短、所需样品量少、检测费用低,从而可以降低患者的经济负担。例如,在艾滋病抗体检测研究中,科研人员采用微流控芯片可同时检测13个抗原加13个血清样本,检测时间为1~2小时,而采用常规方法检测同样的样本量至少需要3天。并且,微流控芯片检测所需样品量不到常规检测方法的1%,检测成本降至每人次不到1元。
打造适用的分子诊断平台
免疫诊断和生化诊断是IVD两个最大的细分领域,但是二者技术壁垒较低,市场竞争激烈;而采用分子生物学方法检测患者遗传物质做出诊断的分子诊断技术,因为技术壁垒较高,其竞争格局相对稳定,市场发展前景被人们看好。
我国分子诊断产业正处于成长期。在分子诊断设备领域,罗氏、西门子等跨国企业占据了国内高端分子诊断设备市场的大部分份额。尽管如此,由于监管部门批准的分子诊断产品只有50余项,远远不能满足临床需求。因此,国内分子诊断平台企业不一定非去追求高端的技术平台,而是可以开发一些廉价、适用的平台。不过,诊断平台的软件系统一定要跟得上趟。而在诊断试剂领域,外资企业尚未形成明显的竞争优势,国内注册的进口分子诊断试剂及相关专利授权均较少,这意味着国内企业有较大的竞争空间。
对于分子诊断技术未来的发展方向,一方面是面向公众需求,通过分子诊断技术检测个体的遗传基因,以降低一些遗传性疾病的发生率和指导公众改变不良的生活方式等;另一方面是面向医院需求,研发无人值守即可完成核酸分析全过程的技术平台,以及低成本、快捷化的诊断技术,助力医疗费用降低。
同时,借鉴瑞士的经验,把医学实验室与临床、医保密切结合,实验室通过分子诊断技术等对临床用药进行指导,否则医保不给予报销。这可能也是分子诊断技术的一个发展方向。"
衣兜里的实验室
作为IVD的另一个细分领域,POCT可以实现在患者身边即时取得诊断结果,其凭借便捷、快速的优势,受到众多业内企业追捧。然而,与国外相比,我国POCT产业发展不尽理想。是什么原因导致这种状况,又有什么解决方法呢?
首先,POCT企业没有‘走出去’,没有与临床、基础研究领域进行有效的结合。另一个症结是推广的切入点不准确。企业在市场宣传中应明确POCT产品与大型自动化检测设备的原理是不一样的,二者在应用范围和检测的准确性上也有所不同,在应用方面各有优势和劣势。企业应该让医院管理者客观、公正地认识二者存在的必要性。它们是医生诊断的左右手,不能偏废一方。
大型自动化检测设备的优势在于"大而精",它们有一系列成熟的质量控制措施,便于质量管理和量值溯源,可以实现结果比对和项目互认;劣势主要在于试验周期较长,不利于急诊抢救。而POCT可即时、即地检测,是重症监护室(ICU)、急诊科的必备设备。例如,对于一个心肌事件,POCT设备在3分钟左右即可出结果。虽然它的结果不如大型检测设备准确,但它可以告诉人们患者到底有没有事。而如果把患者送到检验科化验,前后可能耗费一个小时左右。二者之间相差了50多分钟,在此期间患者很可能会死亡。但是,POCT结果一般不作为诊断性指标。
"一次登长城,我看见一位老人从衣兜里掏出了一个仪器,原来老人是要自己检测血糖。如今,POCT设备不仅可以在病房里使用,还成为人们衣兜里的实验室。"一位专家告诉记者,检验医学设备与技术正向两极发展,一边是现代化、自动化的大型检测设备,另一边是快捷、简便的POCT设备。虽然国内企业推广POCT产品遇到了一些困难,但这只是一个开始。随着人们生活水平和健康管理要求的提高,POCT设备必然会走进更多的家庭。这将是一个无底的市场。
据不完全统计,我国IVD试剂市场规模为155亿美元,作为人口第一大国,我国每年人均IVD试剂支出仅1.5美元;而发达国家每年人均IVD试剂支出为25~30美元。可以预见,在医疗卫生机构诊疗人次持续上升、国家对医疗卫生事业的投入逐年增长、临床检验技术及其应用领域不断发展等因素的刺激下,我国IVD市场增长空间非常广阔。但是,将IVD产品做精、做专的门槛很高,如何推出顺应市场需求的产品,国产产品如何在特异性、灵敏度、检测范围和分析时间等方面与进口产品竞争,如何在一台POCT设备上实现多指标、多试剂检测?这些都是IVD产业面临的现实问题。
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