中国体外诊断技术的发展与创新

中国体外诊断技术的发展与创新主要内容体外诊断技术的发展趋势我国体外诊断技术的发展与现状国内产业发展的成就与不足国家科技支持重点我国体外诊断产业的发展前景•体外诊断技术的发展过程•体外诊断技术的发展趋势整理自KaloramaInformation公司2012年发布的《WorldwideMktforIVDTests8thEdition》•体外诊断技术的发展趋势应用目的（靶标）检测性能样本获取方式检测技术（场所）•单纯疾病诊断→健康促进、早期诊断、个体化诊疗•宏观（组织）→微观（分子）•准确定性→精确定量•单个靶标→多靶标联合检测•创伤采样→无创、微创•中心实验室检测→现场快速检测•手工操作→无人值守（全自动试剂仪器一体化）整理自KaloramaInformation公司2012年发布的《WorldwideMktforIVDTests8thEdition》1、健康服务与应用•在人群中开展疾病易感基因和综合健康指标的检测和风险评估，并采取相应的早期干扰措施，实现重大慢性疾病少发或发病时间后延，将显著提高人群的健康状况，并显著减少医疗负担。•随着社会的老龄化和对健康状况关注度的增加，各类重大慢性疾病的早期预警检测等健康促进检测将成为一个重要的发展方向。健康体检或重大疾病早期筛查每投入1元，平均可节约医疗费用8.59元，节约抢救费用100元。2、个体化诊疗与用药指导•不同个体对不同药物的敏感度不同，在用药前进行药物敏感检测、在治疗过程中进行疗效监测，并据此采取合适的治疗方案将有利于提高临床治疗效果。靶标疾病类型临床意义HBV聚合酶基因乙型肝炎P基因突变可以使HBV对不同核苷类似药物耐药EGFR基因非小细胞癌EGFR突变情况与非小细胞肺癌易瑞沙、特罗凯靶向药物疗效有关K-ras基因非小细胞癌、结直肠癌爱必妥、维克替比等对K-ras基因野生型患者疗效明显。B-raf基因黑色素瘤、结直肠癌、肺癌B-raf基因V600E突变与一些靶向药物耐药有关。C-kit基因胃肠间质瘤C-kit基因D816V突变与格列卫耐药有关。PDGFRA基因胃肠间质瘤PDGFRA基因D842V突变与格列卫原发耐药有关。BCR-ABL基因白血病BCR-ABL基因T315I突变是格列卫产生继发性耐药的最重要原因。………………KaloramaInformation，PersonalizedMedicineDiagnostics，March20123、微创、无创检测•微创采样，甚至无创采样，是体外诊断的发展方向之一。其中，检测尿液中孕激素的早早孕纸条已进入OTC市场。•唾液样本检测激素、酶、感染性疾病•口腔脱落细胞检测患者基因组，分析易感基因和药物敏感基因•尿液标本检测感染性疾病、癌症、毒品、违禁药品等•头发检测毒品、遗传分析等•咽拭子检测口腔癌、肺癌和气管癌等•呼吸气体检测肿瘤细胞代谢物、糖尿病、气管感染、哮喘等4、循环肿瘤细胞检测（CTC）•循环肿瘤细胞（CTC）指自发或因诊疗操作进入外周血循环的肿瘤细胞；•通过肿瘤细胞特征分子或基因表达来检测血液中是否存在肿瘤细胞，达到肿瘤早期诊断的目的；•CTC在不同类型的肿瘤的诊断、预后及疗效评估和个体化治疗中的价值需要大量的研究来确定。5、试剂仪器一体化与自动化•自动化是过去15年来临床检验领域最大的进展；•自动化可以减少工作量，提高效率，减少操作误差，实现无人值机等；•整合不同检测原理的自动化设备开始出现；•全实验室自动化整合已在发展。6、现场快速检测-POCT•POCT作为体外诊断产品重要的发展方向，主要用于床旁监测、急诊检测、现场检测及OTC。•实现方式主要有两种：•临检设备小型化•专门为POC设计：包括免疫、生化检测等，但核酸POCT发展较慢。7、新一代测序•人类基因组携带了大量的遗传信息，与疾病遗传、易感、药物敏感密切相关，高通量测序是获得大量遗传信息的重要手段：第二代测序：基于文库测序•Roche/454：GSFLX测序平台（焦磷酸测序法）•Illumia：Solexa测序平台（合成测序法）•ABI：SOLiD测序平台（连接测序法）第三代测序：基于单分子测序•Helicos：HeliScope测序平台（单分子测序，tSMS）•Pacificbiosciences：PacBio测序平台（单分子实时测序，SMRT）•OxfordNanoporeTechnologies：GridION测序平台（纳米孔测序）主要内容我国体外诊断技术的发展与现状国内产业发展的成就与不足国家科技支持重点我国体外诊断产业的发展前景体外诊断技术的发展趋势•我国体外诊断试剂行业起步于上世纪80年代，目前已进入快速发展期开始引进部分国外先进设备和技术，形成产业化的雏形，但没有成型的生产和销售组织过程80年代-90年代初1993-本世纪初目前建国-70年代开始产业化进程，大量国外先进技术进入中国，产生大批生产厂家，竞争恶化，产品参差不齐，市场秩序非常混乱国家对行业展开整顿，取缔无生产文号厂家，并对厂家进行GMP标准认证，大批不达标厂家出局市场竞争趋于稳定，行业集中度提高，需求持续增长，行业将迎来高速发展市场导入期成长期•在产业发展的过程中，逐步形成了较为全面的产业技术体系免疫生化核酸血液细胞微生物……放射免疫酶联免疫酶促发光POCT时间分辨荧光磁微粒发光+全自动定量POCT•在产业发展的过程中，逐步形成了较为全面的产业技术体系……酶催化反应免疫比浊低通量全自动生化干式生化高通量全自动生化免疫生化核酸血液细胞微生物•在产业发展的过程中，逐步形成了较为全面的产业技术体系……PCR+电泳实时荧光PCR等温扩增核酸杂交提取扩增自动化荧光原位杂交（FISH）免疫生化核酸血液细胞微生物•在产业发展的过程中，逐步形成了较为全面的产业技术体系……涂片+镜检三分类血球仪高性能五分类血球仪流式细胞术五分类血球仪免疫生化核酸血液细胞微生物•在产业发展的过程中，逐步形成了较为全面的产业技术体系……培养+形态观察分类鉴定培养全自动临床微生物分析检测系统全自动血培养仪药敏试验免疫生化核酸血液细胞微生物•与发达国家相比，国内发展仍然相对滞后，但差距在逐渐缩小。——以临床免疫检测为例•各种国际主流或先进技术正在蓬勃发展中开放式全自动化学发光系统•开放式平台•检测速度200test/hr•110个样品位（10个急诊）•50个试剂位，可不停机更换•样品可自动稀释和重检•吖啶酯直接发光•一次性吸头加样，可有效避免交叉污染人机界面本部分相关信息来自于863计划重大项目“体外诊断技术产品开发”中期进展汇报•作为开放式平台，已有多个厂家在其上开发试剂•试剂种类大于90种：高通量全自动生化检测流水线•单机模块不低于2000T/H•多模块最高9200T/H（含ISE最高11000T/H）•模块可以任意组合高性能五分类血细胞分析系统•荧光染色法白细胞五分类•网织红、有核红细胞、光学血小板定量检测•检测速度：125t/hr，样本装载量为100管•自动推片机，可与多台五分类血球仪联接成自动化检测系统自动推片效果全自动血型配血系统•14样本/离心机/小时•可进行ABO正反定、交叉配血、Rh（D）、Coomb’s等试验•开放式模块化组合反应卡全自动体外过敏原检测仪•每小时200tests•单样检测时间16min，优于其他国内外同类产品•可检测过敏原种类202种•同时测定sIgE和总IgE反应芯片全自动血培养检测系统•120瓶位•结合使用结合氧化还原电位法、荧光化学法•检测灵敏度≤10CFU血培养瓶人机界面全自动微生物鉴定药敏分析系统•60个样本位•可鉴定1000多种细菌和真菌，包括需氧菌、酵母菌和丝状真菌300余种•药敏卡可检测-肠杆菌科（16种药）-非发酵菌（16种药）-阳性球菌（12种药）人机界面电化学传感器核酸检测•封闭式杂交检测，可有效避免普通杂交实验的交叉污染•在微流控芯片中实现核酸杂交的自动化•24个检测位杂交芯片PCRtubeExochamberWaxvalveHybbuffer数据读取热对流PCR•可进行逆转录和PCR扩增，其灵敏度与传统PCR检测一致•反应快速，可在30min内完成扩增反应；同时可在1.5V的电池驱动下完成扩增反应•可进行实时荧光定量PCR检测，可单独控制对流场SAT&SFA等温扩增技术•核酸恒温扩增与实时荧光信号检测相结合，用于大批量样品的准确、快速、实时的高效检测；•采用SFA，简化多联检测反应体系引物和探针的种类；•以RNA作为扩增起始模板，可以有效区分活菌和死菌实时荧光核酸恒温放大检测技术（SAT）自我折叠扩增技术（SFA）主要内容我国体外诊断技术的发展与现状国内产业发展的成就与不足国家科技支持重点我国体外诊断产业的发展前景体外诊断技术的发展趋势•我国体外诊断产业已取得了一定的成就•目前CFDA已发放了约18,000个国内的体外诊断产品文号，覆盖了各种临床常用的体外诊断试剂与设备，为我国日常医疗卫生工作的开展做出了重要贡献。2012年CFDA批准的国产体外诊断产品整理自中国国家食品药品监督管理总局网站查询数据•经过多年引导和发展，我国诊断行业已在若干方面实现了重点突破，形成了一批国际领先的创新产品（如戊型肝炎系列诊断产品），一批国产重点产品质量得到明显提高（如艾滋病毒系列诊断产品、自动生化仪、三分类血球仪），传染病诊断产品应急研发能力居于国际前沿（如新甲流系列诊断产品）。试剂HIV、HBV、梅毒等国产血筛试剂达到了国际主流试剂水平，国内市场占有率达到90%以上仪器国产三分类血球仪在国内市场占到了80%以上，国际市场也将占到了近20%试剂/仪器国产200速以下全自动生化仪及配套试剂已获得了国内市场的90%以上的份额来自于SFDA“批批检”试剂报批情况、企业或市场调研数据•已具有了较好的进一步发展基础•产业链逐渐完整试剂原料试剂设备试剂仪器一体化如：生物活性原料从15年前基本依赖进口到现在自给率达到了70%左右•建立了全国性产业技术创新战略联盟传染病诊断试剂产业技术创新战略联盟医疗器械产业技术创新战略联盟•已培育了一批具有自主创新能力的骨干科研单位和龙头企业，建设了一批创新研发平台•随着归国人员创业潮的兴起，海归人员为行业注入了新生力量•骨干科研单位：国家CDC、军事医科院、厦门大学、华中科技大、长春光机所、苏州医工所等；•龙头企业：科华、万泰、达安、中生北控、迈瑞、迪瑞等；•新兴企业：圣湘、仁度、为真等•创新研发平台：国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心、国家医用诊断仪器工程技术研究中心、生物芯片北京国家工程研究中心、免疫诊断试剂国家工程实验室等。•但依然存在一些问题和不足•自主研发能力不足，难以开发出具有重大临床应用价值的新型检测靶标和具有市场推广价值的新型检测平台。-企业规模普遍较小，难以承担创新性品种和新型检测平台研究开发的巨大风险与投入;-相关科研单位众多，但大部分与市场需求脱节，忽视研究课题与实际需求的吻合度，忽视成果产品化的难度和重要性，导致大量科研成果与疾病诊治需求脱节，推广应用前景有限；导致了:有国际影响的重要原创性成果缺乏；具有良好推广应用前景的重要发明专利罕见；具有国际影响的学术团队稀缺。•虽然在仪器研发方面有了较大的进步，但临床检测仪器研发能力仍然不足。-近年国内临床检验仪器的研制能力虽然有了较大提升，但高端临检仪器的研发能力仍存在较大差距；-面对国际厂商试剂仪器一体化的发展战略缺乏有效应对手段，试剂与仪器骨干研发单位各自为阵，缺乏有效的协作，但随着诊断试剂和医疗器械联盟的成立和互动，已有了明显的改观。•虽然国产化比例在逐年上升，但关键性原辅材料的研发与供应仍然存在缺陷。-国内关键性原辅材料的研制及产品服务能力仍存在差距，是国产诊断产品品质不稳定的主要原因之一；-新型产品的核心原料主要依赖于进口，不仅价格昂贵，且来源难以获得稳定的保证。•质量控制体系不完善-目前质量控制参考系统的建立严重滞后，参考品缺乏溯源性，支撑、应用文献不足，难以获得国际认可，降低了国产试剂的国际认可度。同时，众多产品的质量控制参考品缺乏。•临床评价体系不完善