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孟泽楷：浅析流式荧光发展历程

2023-10-11 15:04| 编辑: 归去来兮| 查看: 2132| 评论: 1|来源: 陈在不在 | 作者：创业路上的泽楷

摘要: 为什么直到1997年，将流式细胞术和免疫检测相结合的流式荧光技术才被发明出来？

前言

熟悉流式技术的朋友都知道，全世界第一台流式细胞仪 ICP 11 在1968年正式进入市场。而免疫诊断经典的ELISA技术也在相隔不远的1971年被发明。

由此可以提出一个很有趣的问题——为什么直到1997年，将流式细胞术和免疫检测相结合的流式荧光技术才被发明出来？

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前夜：多重检测的史前探索

流式荧光技术的发明并非一蹴而就。从上世纪80年代开始，就有许多研究者对多重检测做出过探索。其中比较有代表性的例子包括将凝集检测和流式相结合的 PACIA 技术，以及加拿大学者在1993年做出的使用不同粒径微球进行多重检测的研究。

在商业端，DiaSorin、ABI 以及 BD 公司都曾对多重检测做出过探索。

DiaSorin 将凝集法和流式技术结合，开发出了 Copalis 技术，仅通过前向散射光检测未凝集的单体微球的粒径，从而反算出待测物的含量，实现定性或半定量检测。

而在分子生物学领域大名鼎鼎的 ABI 公司则以类似拍照的原理，在90年代末期推出了名为 FMAT 的检测平台。但这一平台仅能对两种荧光染料染色的微球进行检测。

和 Copalis 一样，FMAT 也在应用有限、市场接受度低的原因下逐渐走向消亡。

BD公司的CBA技术已经为人所熟知。

有学者曾将90年代出现的多重检测技术进行了汇总，并从检测重数、试剂消耗量、仪器成本、清洗步骤、通量水平等多个维度进行了分析。

可以看出，至今仍然在科研和IVD领域应用的 CBA 和 xMAP 技术都在检测重数上具有明显优势。

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黎明：Luminex启幕流式荧光

接下来，将从团队组成、微球技术、产品信息及中国合作这几方面，对流式荧光技术开创者 Luminex 公司进行分析。

从 Luminex 的创始故事和团队可以看出，一家卓越的流式荧光企业应该具有 4 大能力拼图：材料学即微球研发能力、试剂研发能力、仪器开发能力，以及市场定位能力。这样的能力组合才能保证开发的产品既契合多重检测的技术特点，也满足市场实际应用需求。

微球方面，Luminex 最早推出的是 5.6µm 的 MicroPlex 聚苯乙烯微球，主要应用于科研领域。在IVD领域，出于样本前处理的需要，Luminex 接着推出了便于磁分离的 MagPlex 磁性微球。

多重编码方面，Luminex 在最初的100重微球矩阵之外，通过增加荧光染料，将微球编码重数提高到了500重。不过500重编码的微球只能应用于 3D 和 Intelliflex 平台。

Luminex 很早就通过商业合作的方式，将自己的商业化产品带入中国市场。

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朝阳：流式荧光的中国赋能

随着技术发展，中国企业对流式荧光的关注度越来越高，也有越来越多的企业以自主研发的形式入局赛道。

这一部分将从发展背景、产品现状、机遇挑战这几个方面对国产流式荧光的发展进行分析。

首先我们先回顾一下文章开头提出的问题——“为什么直到1997年，将流式细胞术和免疫检测相结合的流式荧光技术才被发明出来？”

在回顾了流式荧光的早期发展历程之后，答案其实已经呼之欲出：

因为流式荧光技术的发展，离不开微球、试剂、设备、算法这一系列技术组合的共同进步。

在上世纪七八十年代，微球更多用于流式细胞仪的校准，随着技术发展，微球才逐渐被用作免疫诊断中的固相载体。之后，随着BD公司和Luminex公司在编码微球技术上的不断突破，实现了几十乃至上百重的编码重数，才使得微球从仪器校准的工具演变为多重检测的核心技术。

其次，随着单克隆抗体技术的出现，免疫学检测的范围越来越广，使流式荧光技术拥有了清晰的临床应用场景。此外，由于激光器和光学部件的革新，流式细胞仪逐步实现小型化、桌面化，成本也不断降低，为流式荧光的出现做出铺垫。最后，台式计算机在90年代的普及，以及随之而来的软件算法发展，也让多重检测、微球分群成为可能。

无论是流式细胞术还是流式荧光技术，中国企业相比欧美都起步较晚。

2011-15年，中国的初代流式企业陆续登场，带来了第一批国产流式细胞仪；2015-16年，随着头部企业战略调整，一批优秀人才迈出自主创业的步伐，催生了第二批流式明星企业的诞生。本土企业的百花齐放推动了流式细胞术在临床的开展，也为流式荧光技术的国产化打下了坚实的基础。

分析流式荧光设备的上市时间可以看到，2020年，国产半自动流式荧光设备开始出现；2022年起，全自动设备密集获批。可以说，正是由于本土流式企业在人才、技术上的积淀，才有了国产流式荧光的迅速发展。

目前，越来越多的企业掌握了多重编码微球技术，第一类是流式荧光企业，他们不仅能够提供流式荧光设备和试剂，同时也具备微球自主研发能力；另一类则是IVD上游企业，也在逐步推出流式荧光使用的磁性微球。相信未来几年，随着本土企业的研发和应用水平水涨船高，必定会有更多的微球企业涌现出来，提供更多的原料选择。

此外，行业的良性发展必然离不开行业标准的约束。目前由 SAC/TC136 牵头起草的《流式点阵仪》行业标准已进入征求意见阶段。即将出台的行业标准将进一步促进行业健康有序发展，也可以为企业提供更加明确的参照和依据。

快速变化的行业局势和市场环境无疑蕴含着巨大机遇，但也对企业能力，特别是管线布局能力提出了更高要求。流式荧光在常规项目之外的新兴增长点在何方？流式荧光企业如何开辟第二增长曲线？...... 这些问题都需要我们脚踏实地、仰望星空般的思考、探索和实践。

但作为当下IVD领域最受关注的细分赛道之一，流式荧光的应用价值已经毋庸置疑。胡曼智造基于流式荧光技术自主研发的超高速免疫分析平台 HumaPlex 1200，以自身抗体和过敏原检测为切入点，致力于为广大实验室持续提供高通量、高质量、低成本的免疫分析产品。

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