最近幾年來(lái),國(guó)產(chǎn)基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(Matrix-Assisted Laser Desorption/ Ionization Time of Flight Mass Spectrometry,MALDI-TOF MS)產(chǎn)品井噴,特別是來(lái)到2017年,多家公司產(chǎn)品扎堆發(fā)布。這分明是國(guó)產(chǎn)手機(jī)發(fā)布會(huì)的節(jié)奏,你方唱罷我登場(chǎng),好不熱鬧。
那么國(guó)內(nèi)MALDI-TOF MS為什么這么火爆呢?原因很簡(jiǎn)單,就是利用MALDI-TOF MS進(jìn)行臨床微生物鑒定的市場(chǎng)太誘人。利用MALDI-TOF MS做微生物鑒定在技術(shù)上是一個(gè)革命性的變革。在過(guò)去,MALDI-TOF MS主要應(yīng)用于蛋白等生物大分子和聚合物的檢測(cè),這個(gè)市場(chǎng)基本上飽和了。隨著2012年,法國(guó)梅里埃公司率先拿到美國(guó)FDA微生物鑒定認(rèn)證之后,MALDI-TOF MS迅速在臨床市場(chǎng)鋪開。利用MALDI-TOF MS進(jìn)行微生物鑒定正在成為一種全球的、主流的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。目前,國(guó)外已經(jīng)裝機(jī)超過(guò)4000臺(tái)。而利用MALDI-TOF MS進(jìn)行微生物鑒定在中國(guó)市場(chǎng)尚待發(fā)掘,但潛力巨大,尤其是MALDI-TOF MS應(yīng)用于臨床微生物鑒定的前景被廣泛看好,業(yè)內(nèi)普遍預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)總裝機(jī)量在2000—5000臺(tái),市場(chǎng)規(guī)模在40—100億元。
此外,我國(guó)對(duì)于醫(yī)用生物質(zhì)譜儀的研究十分重視:2017年6月國(guó)家質(zhì)檢總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委公布了《基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜鑒別微生物方法通則》;國(guó)家發(fā)改委在《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》(國(guó)發(fā)[2016]43號(hào)文)中將醫(yī)用生物質(zhì)譜儀列為未來(lái)重點(diǎn)支持的十六個(gè)領(lǐng)域之一;國(guó)家科技部設(shè)立“2017精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)臨床質(zhì)譜專項(xiàng)”。
利用MALDI-TOF MS進(jìn)行微生物鑒定的基本原理是將微生物樣本與等量的基質(zhì)溶液混合或分別點(diǎn)加在樣品靶盤上,溶劑揮發(fā)后形成樣本與基質(zhì)的共結(jié)晶;利用激光作為能量來(lái)源輻射結(jié)晶體,基質(zhì)從激光中吸收能量使樣本吸附,基質(zhì)與樣本之間發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移使得樣本分子電離,在加速電場(chǎng)作用下進(jìn)入飛行時(shí)間質(zhì)譜分析器進(jìn)行質(zhì)量分析, 將檢測(cè)到的離子峰為縱坐標(biāo), 離子質(zhì)荷比(m/z)為橫坐標(biāo), 形成質(zhì)量圖譜, 通過(guò)軟件分析比較, 篩選并確定出特異性指紋圖譜, 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)微生物種或菌株的區(qū)分和鑒定。
MALDI-TOF MS最關(guān)鍵組成是:靶板移動(dòng)平臺(tái)、靶板進(jìn)出機(jī)構(gòu)、激光系統(tǒng)、離子源、高壓脈沖電源、分析器及檢測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng), MALDI -TOF MS做微生物鑒定還要有標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)和檢索系統(tǒng)。目前的MALDI-TOF MS都是采用的線性模式的TOF質(zhì)量分析器,從結(jié)構(gòu)上講相對(duì)是最簡(jiǎn)單的??陀^的說(shuō),這在一定程度上拉低了國(guó)產(chǎn)廠商進(jìn)入該領(lǐng)域的技術(shù)門檻。
在第十七屆北京分析測(cè)試學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)暨展覽會(huì)(BCEIA 2017)上,東西分析和廣州禾信分別首發(fā)了自家首款MALDI-TOF MS——Ebio Reader 3700型全自動(dòng)基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀和CMI-1600微生物鑒定質(zhì)譜儀,加上之前毅新博創(chuàng)、廈門質(zhì)譜(2013年成為江蘇天瑞控股子公司)、融智、安圖生物和即將發(fā)布MALDI-TOF MS新品的上海復(fù)星,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上已確定進(jìn)軍MALDI-TOF MS市場(chǎng)的國(guó)產(chǎn)廠商就達(dá)7家之多。具體如下表:
毅新博創(chuàng)是國(guó)內(nèi)最早推出MALDI-TOF MS的本土品牌,其推出的Clin-ToFⅠ最早獲得了CFDA二類醫(yī)療器械認(rèn)證。毅新博創(chuàng)致力于單機(jī)多平臺(tái)化的應(yīng)用開發(fā),即一臺(tái)機(jī)器可同時(shí)滿足微生物、蛋白、基因、糖基四大臨床應(yīng)用。毅新博創(chuàng)與軍事科學(xué)院、國(guó)家疾控中心、協(xié)和醫(yī)院、301醫(yī)院、302醫(yī)院、中科院微生物所等多家國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的臨床或微生物科研院所合作密切,歷時(shí)五年,共同建立了強(qiáng)大的微生物飛行時(shí)間質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù),該工作獲得了科技部國(guó)家重大專項(xiàng)的支持。
廈門質(zhì)譜的情況目前比較復(fù)雜,廈門質(zhì)譜在2015年開發(fā)出國(guó)內(nèi)首臺(tái)具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的MALDI-TOF MS商業(yè)產(chǎn)品——microTyper MS,并獲2015BCEIA金獎(jiǎng)。但是從去年開始,由于廈門質(zhì)譜創(chuàng)始人何堅(jiān)與江蘇天瑞儀器公司之間的股東糾紛至今尚未解決,一直訴訟不斷,導(dǎo)致廈門質(zhì)譜完全停產(chǎn),目前已被列入異常企業(yè)名錄。
BCEIA2017期間天瑞展出的microTyper MS
融智推出的新一代全譜可定量飛行時(shí)間質(zhì)譜儀是與2010年美國(guó)質(zhì)譜年會(huì)杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)獲得者M(jìn)arvin L. Vestal教授合作開發(fā)的產(chǎn)品,目前市場(chǎng)上的MALDI-TOF MS產(chǎn)品中很多關(guān)鍵性技術(shù)都來(lái)自于Marvin L. Vestal的研究。融智公司創(chuàng)始人周曉光博士是2011國(guó)家千人計(jì)劃引進(jìn)回國(guó)的專家,曾在菲尼根、ABI等頂級(jí)質(zhì)譜公司從事質(zhì)譜項(xiàng)目研發(fā)和管理工作20多年,參與了多個(gè)世界首次商品化的質(zhì)譜產(chǎn)品的研發(fā)。因此,融智這款產(chǎn)品一經(jīng)推出便備受矚目。其最大創(chuàng)新在于將MALDI-TOF MS的定量標(biāo)準(zhǔn)差降至5%以下,而先前的技術(shù)在25%-30%,這樣就在臨床上可以做定量檢測(cè),如無(wú)標(biāo)記物組織切片成像等。此外,還有諸多創(chuàng)新技術(shù)。
廣州禾信和東西分析均是國(guó)內(nèi)較早開始質(zhì)譜儀器研發(fā)的廠商,產(chǎn)品線相對(duì)豐富,新推出的MALDI-TOF MS均不是他們的第一款產(chǎn)品。其市場(chǎng)策略和應(yīng)用工作進(jìn)展尚需觀察。
BCEIA2017期間禾信展出的CMI-1600微生物鑒定質(zhì)譜儀
BCEIA2017期間東西分析展出的Ebio Reader 3700型全自動(dòng)MALDI-TOF MS
值得一提的是上海復(fù)星和安圖生物這兩家IVD上市企業(yè)。我們不妨來(lái)看一下目前世界上MALDI-TOF MS賣得最好的公司——生物梅里埃、布魯克和Agena。生物梅里埃、布魯克均是用MALDI-TOF MS做微生物鑒定,Agena則是用MALDI-TOF MS做SNP基因測(cè)序。生物梅里埃是全球最大的微生物體外診斷公司,它的MALDI-TOF MS是OEM島津的;布魯克則是MALDI-TOF MS制造商,它則是與全球第二大的微生物體外診斷公司——BD合作;Agena也是OEM布魯克的MALDI-TOF MS(據(jù)說(shuō)Agena第四代機(jī)是自己在做)。由于臨床市場(chǎng)的特殊性,他們?cè)谌澜绮煌貐^(qū)均選擇找當(dāng)?shù)氐那郎毯献鳌?p>發(fā)現(xiàn)沒(méi)?這三個(gè)成功的案例都有相同的三個(gè)要素:核心技術(shù)、應(yīng)用開發(fā)、渠道代理商。所以像上海復(fù)興、安圖生物這樣的IVD企業(yè)是自帶銷售渠道加入戰(zhàn)局的。此外,他們還有雄厚的資金以及臨床領(lǐng)域的深厚積累等優(yōu)勢(shì),使整個(gè)市場(chǎng)變得極不明朗。
因此,本土MALDI-TOF MS制造商如果選擇復(fù)制成功經(jīng)驗(yàn),積極尋求渠道商、應(yīng)用開發(fā)商合作,可能會(huì)謀得共贏。
總的來(lái)看,這一波國(guó)產(chǎn)MALDI-TOF MS微生物質(zhì)譜熱潮對(duì)整個(gè)國(guó)產(chǎn)質(zhì)譜產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展來(lái)說(shuō)是機(jī)遇,也是挑戰(zhàn)。但是眼下,國(guó)內(nèi)MALDI-TOF MS勢(shì)必會(huì)迎來(lái)一場(chǎng)白刃戰(zhàn)。據(jù)說(shuō),今年下半年到明年還有多家跨國(guó)巨頭和國(guó)內(nèi)IVD企業(yè)入場(chǎng)。到明年底,預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上會(huì)有至少12家以上,激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已是不可避免。惡性競(jìng)爭(zhēng)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛等問(wèn)題需時(shí)刻警惕。
也許國(guó)產(chǎn)質(zhì)譜產(chǎn)業(yè)化就將在MALDI-TOF MS市場(chǎng)率先迎來(lái)突破,無(wú)論成與不成,2017年都將成為中國(guó)質(zhì)譜發(fā)展道路上的重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)。
撰稿、編輯:李博