中国PCR产业发展史

2021-5-27 15:56| 编辑: 归去来兮| 查看: 1877| 评论: 0|来源: IVD从业者网 | 作者：锁炎

摘要: 分子诊断是伴随分子生物学和基因分析技术发展起来的，1971年Khorana等最早提出PCR理论、1976年极端嗜热菌中一种聚合酶的分离奠定了PCR技术的发展、1988年Saiki等从一种水生嗜热杆菌中提取到一种耐热DNA聚合酶，并简 ...

分子诊断是伴随分子生物学和基因分析技术发展起来的，1971年Khorana等最早提出PCR理论、1976年极端嗜热菌中一种聚合酶的分离奠定了PCR技术的发展、1988年Saiki等从一种水生嗜热杆菌中提取到一种耐热DNA聚合酶，并简化了操作程序，最终实现了DNA扩增的目的，迅速推动了PCR的应用和普及。

第一批产业技术（1994-1998年）

我们国家的PCR技术起步于1990年以后，而PCR在产业界的兴起，则在以复星实业为代表的企业在1994年成立之后，在应用端开始推广PCR技术，当时采用的PCR方法为酚氯提取+电泳检测，甚至当时的扩增变温环节还是用的水浴锅，对于当时从事PCR技术推广应用的人员印象最深刻的莫过于，背着水浴锅到处跑，计时器+手工转移来完成PCR的过程。

这个时代，PCR技术作为新兴的事物，操作步骤多，没有规范，没有专业的实验室，这也就导至了“假阳性”事件频频发生。

1998年，卫生部医政司发布[1998]9号文件宣布PCR技术暂停应用于临床诊断，同年，复星实业A股上市，后改名为复星医药，其主营业务就是PCR产品。

第二批产业技术（2002-2010年）

2002年，国内PCR正式迎来解放“元年”，卫生部医政司发布〔2002〕10号《临床基因扩增检验实验室管理暂行办法》，宣布对PCR技术的临床应用开始解禁~

此时PCR实验室的要求规范出台，而PCR扩增也基本由手工操作转变为专业的温控平台-PCR扩增仪进行，温控水平的提高，使得PCR的灵敏度、重复性和特异性有了较大的提高。

此时PCR检测技术也由最开始的酚氯提取+电泳检测，逐渐转变为煮沸裂解+ 荧光探针技术，荧光探针或染料的使用，将PCR检测方式进行了根本性的革命，也使得检测时间和步骤大大缩减。

此时达安基因和匹基生物兴起，逐渐成为市场主流，而技术端则以PCR杂交和荧光PCR技术为主。

这个阶段因为将酚氯提取更换为煮沸裂解，这也使得因煮沸而产生气溶胶污染的风险大大提高，此时解决气溶胶污染成为这个阶段的主要难题。

第三批产业技术（2010-2020年）

2005年之后，PCR企业遍地开花，荧光PCR技术也在突发性传染病当中发挥出巨大的优势，而国外优秀的分子诊断企业也陆续进入中国，竞争加剧，此时部分企业开始陆续推出基于纳米磁珠技术的核酸提取试剂，并搭配提取仪开始推广，实力较强的PCR企业开始和国外的设备制造商合作，推出全自动核酸提取仪。

但此时热裂解提取因为性价比高，在细菌等病原体方面的提取优势等因素一直占据市场的主流地位，而基于磁珠提取的自动化解决方案多应用于三级医院等，并未得到大范围的推广。

2020年新冠疫情爆发，核酸检测的需求暴增，此时传统的热裂解法因为操作麻烦，人员差异大、污染风险高等问题逐渐被磁珠法取代，而基于磁珠提取的自动化提取仪器也成为当下的主流解决方案，达安、之江、明德、硕世、圣湘、伯杰等一批优秀的企业脱颖而出。

但这个阶段面临的问题是，磁珠提取依旧存在移管、弃液、洗脱等步骤，提取的过程需要震荡进行等，此时防污染的水平已经大大提升，但还是存在一定的污染风险。

这段时间也伴随着第三代PCR技术-数字PCR产业的逐渐兴起。

第四批产业技术（2020年-至今）

随着人们对核酸检测的认知度提升，对其检测时间、检测的可获得性方面提出了新的要求，此时产业技术再一次升级，此时升级的方向主要有：

核酸快检：核酸释放剂法，通过添加核酸释放剂，将样本中的核酸释放出来，可以免去核酸提取的步骤，极大的节省了时间和操作流程。但是也容易收到PCR干扰因素及上样量的影响，导至敏感性不足。

多重PCR检测：对于荧光PCR技术来讲，其存在极为突出的优势和劣势，其独立的闭管反应解决了污染的问题，但是其因为荧光通量的限制，依旧无法和杂交法相媲美，但随着技术的发展，荧光通道逐渐从以前的两通道逐渐突破，迈向6通道，甚至更高，而诸如HRM等新技术的引入，也将这个缺点完美的进行了解决。

分子POCT：核酸检测随着检测项目的增多，适用场景也逐渐增大，基于特殊机器和试剂盒设计的极简PCR操作产品开始受到市场的关注，而以优思达为代表的分子POCT在新冠疫情期间得到诸多认可。

高通量全自动：对于分子诊断高通量机器而言，以前看HPV项目，现在看新冠项目，大批量的样本处理能力在国内医疗环境中极为迫切，而面临的技术难度也是非常高的，国外有罗氏、BD、Cepheid、豪洛捷等分子巨头的流水线，国内近期也有安图生物、仁度等企业的流水线上市，颇具看点。

数字PCR技术：数字PCR即Digital PCR(dPCR)，它是一种核酸分子绝对定量技术。相较于qPCR，数字PCR可让你能够直接数出DNA分子的个数，是对起始样品的绝对定量。数字PCR应该放在上一个阶段的，其产业和应用也已经较为成熟了，但放在第四阶段的原因是，在这波浪潮中国产的设备或将崛起，成为第四阶段的一大看点。

国内PCR产业技术的迭代史，是一批批优秀的国内分子诊断公司的奋斗史，从试剂端，从设备端，从原料端进行着长达几十年的坚持与创新，对于分子公司而言，技术创新永远是第一生产力，而那些坚持着技术创新的公司未来也将会走向舞台的中心。

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