分子检测最终的方向，POCT和一体机

乔帮主

核酸检测是分子生物学检查，一般是用于检测病原体的核酸，核酸检测主要包括三个大步骤：1）核酸提取，2）扩增体系制备，3）聚合酶链反应（PCR）扩增，为了避免污染，它们要在分子实验室的多个独立封闭区域内完成。检测人员们时常要来回穿越缓冲间和专用走廊，而检测材料只能通过封闭区域之间的传递窗进行传递。随着分子检测在临床越来越受重视和普及，分子核酸检测技术也朝着自动化、信息化、数字化、智能化方向发展；一种方向是分子POCT的形式，大多采用封闭的微流控芯片试剂盒，检测过程更密闭，便携、简便、不限场地的快速实现样本进结果出，分子POCT在国外的已经得到了很好的市场验证，国内适用于基层医疗机构、医院门急诊、床旁诊断等领域；另一种是适用于大型医院检验科、血站、海关、疾控、区域中心实验室、第三方实验室的分子诊断一体机系统，它需要操作简便、通量适中、防交叉污染、随机上样、随到随检、多项目并行、智动化程度高、数据信息高度集成，最终形态会跳脱三间房的限制；据路边社消息，不少IVD企业以及团队正在进行分子检测全自动化的开发，整合核酸提取、扩增和检测的分子诊断一体机系统即将迎来一波小浪潮。本篇先介绍国内外二十多款分子诊断一体机（按拿证先后排序）
<hr/>Cobas6800/8800（罗氏）
罗氏于2014年下半年推出Cobas6800/8800全自动分子诊断分析系统，2018年5月获批（国械注进20183400202），2020年在NCLM会议期间正式在国内发布。



Cobas6800（W292 x H216 x D129 cm）



Cobas8800（W429 x H216 x D129 cm）

cobas 6800/8800基本实现了样本架上机后，从样本识别、分类、分级处理和检测，到最后的报告发送，全流程自动化完成。
检测通量分别达384/8小时、960/8小时，前96个检测结果都在3.5小时内即可出具，此后6800每90分钟检测出96个测试结果，8800每30分钟出96个测试结果；
软件系统实现了从样本移液、样本准备、扩增检测、结果计算至上传LIS系统全流程的自动化，射频识别 （RFID） 和条形码确保从样品到结果输出的完全可追溯性；其它特点还有• 在样本上载、处理和检测全程均具有极佳的灵活性，能够为单个样本同时处理3种测试且无需进行预先分样，并有优先通道和出错通道可选；
• 内置低温存储系统，可保证试剂的稳定性，确保试剂在开瓶后有效期可达30天；
• 冷藏即用试剂，应用时无需复融、混匀、倾倒等准备步骤，交叉污染风险最小化；
• 按人份取用试剂，小批量检测减少浪费，充分满足实验室对于试剂存储、使用和管理的需求；
<hr/>BD MAX Clinical（BD碧迪）
BD MAX Clinical全自动核酸提纯及荧光PCR分析系统最早在2014年被批准国内上市（国械注进20143225420），是一个从样本裂解、核酸提取、PCR体系构建、PCR扩增检测都能实现自动化、标准化、用户自定义的集成自动化平台。在不到三个小时的时间内，可以提供多达24个样本的多种检测结果。


BD MAX Clinical包含24个独立的PCR加热元件，每个通道都能运行独立的加热程序。每次运行可处理24个标本，8小时可处理96-120个标本；
其它特点还有
• 单人份组合试剂条，集成提取和扩增DNA/RNA；
• 采用石蜡密封防止污染；ps：2020年华中某三甲医院采购一套BD MAX Clinical，价格约149万。
<hr/>Anadas 9850（厦门安普利）
Anadas 9850 全自动核酸提取及荧光PCR分析系统于 2015 年获得 CFDA和NMPA注册证（国械注准20153220949），是国内最早一批获证的分子诊断一体机。


从原始管取标本、核酸提取纯化、扩增、结果分析全程自动化，最大检测通量96，第一例获得报告的时间小于3小时，之后每轮小于1.5小时，2个人8小时最多可以完成600例样本检测，24小时可以完成2000个样本的检测。6色荧光通道，可以同时检测10个项目；
其它特点还有
• 采用独特的全外排层流通风道系统，相当于Ⅱ级生物安全柜；
<hr/>GeneXpert infinity 48s/80（赛沛）
说到赛沛GeneXpert infinity全自动医用PCR分析系统，就绕不开GeneXpert，大名鼎鼎的小蓝盒，分子POCT界的王者，样本进结果出的经典分子产品（国械注进20153221448），先来个全家桶；



GeneXpert家族系列产品该系统有2款型号可供选择，GeneXpert infinity48和GeneXpert infinity80，两款分别配置48和80台GeneXpert，并且使用灵活，检测单个患者样品，也可以批量运行，预留加急（STAT）模块，可以随到随检；
检测时间按照GeneXpert的参数是单个检测30分钟~2小时出结果，8小时理论检测通量320~1280；
GeneXpert Infinity系统本质上是GeneXpert的堆叠（一鱼多吃），通过机械臂代替人工对GeneXpert进行操作，整个前处理、扩增检测都是由GeneXpert来完成，只是GeneXpert Infinity通量更大、自动化程度更高，可以做到试剂盒自动装载上机、自动扫条码及自动卸载试剂盒；
其它特点还有
• 高度模块化，由于GeneXpert Infinity是由多个独立GeneXpert模块组成，所以它最多可以同时进行80个不同的检测项目，同时故障管理；售后维护也很简单方便；
• 内置质控和冻干试剂，可以常温储存和运输；
• 支持全自动模式和手动模式，人机协同性高；
• 废弃物自动化处理，生物安全性高；ps：2020年某省结核病防治所采购一台GeneXpert Infinity - 48，价格约115万。
<hr/>ELITe InGenius（ELITech）
ELITech是一家法国公司，和日本PPS有比较深的合作关系（文末会解释）。ELITe InGenius在2015年获得CE证，目前没有看到在国内获得注册证；
ELITe InGenius全自动分子诊断系统集成了提取、扩增和出具结果，具有前所未有的灵活性和丰富的检测菜单。


系统能在并行和独立的通道上处理1~12个样品，单批检测时间约150min；
六色荧光通道，开放式PCR试剂盒，检测参数可编程，菜单扩展性强；
运行模式可以自由设置，仅提取、仅扩增，或者全流程；
它具有通用的提取过程，预填试剂的提取试剂盒，多个独立的扩增通道，使实验室能够根据需要创建和运行定制的检测组合。
ps：2020年华北某市疾控中心采购一台ELITe InGenius，价格约146万。
<hr/>ChiTaS BSS1200（铂金埃尔默）
ChiTaSBSS1200全自动核酸检测反应体系构建系统在2017年获批上市（苏械注准20172411510），国内主要应用在血站用于血筛；


ChiTaSBSS1200本质上属于核酸检测前处理工作站，由样本汇集区、核酸提取区、缓冲区扩增试剂装配区和随机控制软件组成，单批上样可达384份样本，可实现血清、血浆及其它样本汇集、核酸提取、样本分配及试剂分装，最后转移到实时荧光定量PCR仪上进行扩增。
其它特点还有
• 各功能区的移液器均为专区专用，且试剂、样本的移液器均为专用；
• 配置试剂冷藏位，防止实验过程中由于温度升高造成试剂失效；
• 采用第二代磁珠转移式磁珠法核酸提取设计，速度快、效果好、污染少；
• 加样设备每个通道配有独立的管道、注射器等，方便维修、维护和校准；
• 采用封闭空间分区设计、紫外消毒、防漏液系统、缓冲设计、加样尖低位脱排等技术综合防止污染；
<hr/>NeuMoDx 288（凯杰）2018年NeuMoDx 288分子系统获得FDA批准上市，暂未看到国内注册；


NeuMoDx 288分子系统配置96个提取位，48个扩增位，每小时高达36测，理论检测通量最大可以达到340/8小时，可随机上样，无人值守时间约为8小时；
第一例获得报告的时间约为60min(DNA)和80min（RNA），每轮周转时间40~80min，试剂装载量480份，支持30中检测项目同时上机，最大样本装载量288个，可随机加载样本；NeuMoDx分子系统还是可扩展的开放平台；
其它特点还有
• 支持LDT检测模式，定量和定性可同时上机；
• 支持同时处理多种类型和尺寸的原始样本管；
• 配有UPS不间断电源；
• 样本装载体积最少仅需 1 ml，反应体系低至 19 μl，5 重荧光检测；
• NeuDry干式试剂和测试条专利技术，可室温储存，稳定性好，保存时间长；
• 提取和扩增过程在密闭的微流控卡盒中进行，更有效防止污染。
<hr/>AutoSAT（仁度）
AutoSAT 全自动核酸检测分析系统在2019年获批上市（国械注准20193220245），AutoSAT 是高通量全自动 RNA 核酸检测分析系统。


支持原管上机，一次可放置80个样本并实现连续上样，使用等温扩增的方法，90分钟报告第一个样本结果，之后平均2分钟报告一个结果，8小时可检测200样本，24小时可检测500~700个样本；
该系统可以实现核酸提取、扩增、检测、结果分析全程自动化流水线式检测，可搭载 RNA 实时荧光恒温扩增技术平台（SAT）的全系列试剂产品；
<hr/>
Panther Fusion（豪洛捷Hologic）
Panther Fusion全自动核酸检测分析系统（国械注进20193221739）保留了 Panther 平台的所有主要优势，包括全自动样品到结果自动化、单个样品的多个测试、随机访问样品处理、连续加载和 STAT 功能；


Panther Fusion整合了 PCR 和 TMA 两种核酸扩增技术，可自动完成包括核酸提取、扩增和扩增产物的灭活分子诊断。多项目集成、高通量、高效率。支持随机连续上样，可装载32个测试试剂盒，第一例获得报告的时间为144min，8小时内最多可处理 500个检测；
其它特点还有
• 单个(360μL)患者样本最多可进行5个PCR测试，减少提取时间和成本；
• 试剂液体60天的机载稳定性，最大限度地减少了试剂浪费，从而更好地管理成本。
Ps：2020年豪洛捷向中国CDC捐赠一套包含Panther Fusion的设备，价值约380万人民币。
<hr/>Explorer G3（珀金埃尔默）
Explorer G3自动化整合系统2020年10月在中国上市，该系统整合了自动化机器人手臂及智能化管理软件，包括：
3台chemagic 360高通量核酸提取仪
1台JANUS全自动移液工作站
2台qPCR扩增分析仪
FX自动快速分液器、封膜机等设备，在疫情期间核酸检测通量达到1万份/24小时；


通过协作式机械臂、自动化控制和时序编排软件的整合调整，Explorer G3系统还可应用于基因组学、蛋白组学、药物筛选 、细胞学实验室、合成生物解决方案等领域，实现高通量全流程自动化的核酸提取、浓度测定、浓度归一化处理、反应体系构建、在线扩增检测、自动化NGS建库等整个流程；甚至还可以进行全自动化ELISA及细胞培养、蛋白生产等实验流程。Ps：2021年某市疾控中心采购一套Explorer G3，价格约600万。
<hr/>AutoMolec 3000/1600（安图）
2021年，安图两款全自动核酸提纯及实时荧光PCR分析系统AutoMolec 3000/1600获证（国械注准20213220326、国械注准20213220325），二者最大的不同是1600是按批量上机，而3000支持随到随检；



AutoMolec 3000可以原管上机，采用单人份试剂条，设备100min出第一个结果，之后每2min出一个结果，支持20个不同项目同时检测，检测通量200测试/8小时；
其它特点还有
• 样本和试剂条可在任意时间，指定区域任意位置放置，利于接入大流水线；
• 设备和配套试剂可实现多项目、多样本类型的同时检测；
• 具备急诊通道，结合单人份试剂条，可实现单个样本随到随测；
• 对提取废液和PCR扩增管进行处理和丢弃；
<hr/>AutraMic mini4800 Plus（之江）
上海之江全自动核酸检测平台AutraMic mini又叫“小青耕”，2022年9月AutraMic mini 4800 Plus全自动核酸检测平台获批上市（国械注准20223221181），具体介绍可以看《用心终有所获，祝贺之江获证》一文；


AutraMic mini 4800 Plus自动化进行采样管开盖、关盖，搭载了48个PCR扩增反应孔的BMS Mic，120min可完成48管样本检测，可实现单批次48个样本的转移、核酸提取与检测；
<hr/>GenePrecision2000（圣湘）
GenePrecision2000全自动核酸提取及荧光PCR分析系统2022年7月获批上市（国械注准20223220855）。是一款集样本原始管上机、核酸提取以及核酸扩增检测等过程的全自动核酸检测分析系统；



GenePrecision2000采用了底部物流传输的方案，整体结构比较紧凑；
系统集成了试剂准备、样本分杯、核酸提取、体系构建、封膜、PCR扩增于一体；内部由独立的三分区构成，各分区采用压差控制、气流控制来防止污染；
96通量分为两组扩增模块，单块扩增板48孔，可同时进行两个项目检测，日检测量约600个样本；
<hr/>DXcellence12（艾科诺）
DXcellence12全自动核酸检测分析系统2022年初获批上市（国械注准20223220071），是一款小巧的桌面型全自动分子诊断平台，支持原始样本管上机，所有操作步骤（包括加样）由仪器自动完成。


采用物理裂解、全核酸提取以及荧光定量PCR等核酸检测金标准技术，可在1.5小时内自由选择1~4个PCR反应、1~16个检测靶标；12个样本通量，均可独立进行扩增反应。
<hr/>NAT8000核酸检测流水线（徕伯益）
徕伯益分子实验室核酸检测流水线可以自动化完成从试剂配制到PCR上机自动判读结果的流程，2022年初获的备案批准（川蓉械备20220143号）。


核酸检测流水线NAT8000（W500 x H140 x D190 cm）


NAT8000最大通量≥8000管/24h；设有5个独立分区，可以分别进行试剂准备、样本分杯、核酸提取、封膜离心、传递上PCR扩增，独立分区之间采用了传递窗和压差控制等方式防止污染；内部预留了qPCR区放置，可以选配1~6台市售以获证的PCR仪来进行扩增及检测结果输出；所以最多可以同时进行6个不同的检测项目；其它特点还有
• 不间断上样，不间断加载试剂耗材；
<hr/>全自动核酸无人检测平台系统（科源电子）
科源的全自动核酸无人检测平台系统是和上海理工、工程院团队联合研发，2021年通过专家组验收，平台系统采用模块化、单元化设计，完成从样品管到PCR分析结果的全流程自动核酸检测，进一步加快样品处理速度。同时还可根据不同条件的检测机构进行柔性配置，以满足不同应用场景、不同检测量的需求，实现实验室的自动化、信息化和智能化管理。



该系统配置了2个五轴机械手、1个振荡模块、1台核酸提取仪、1台封膜仪、1台离心机、1台96通量qPCR仪，结合机械自动化处理系统和负压系统，构建了一套 P2+生物防护等级的全自动核酸检测平台系统；截止到2023年4月，科源拿到了6个分杯处理系统和2个核酸提取仪的一类备案；
<hr/>Stream Insight96（达安）
2023年3月，达安基因Stream Insight96全自动核酸检测分析系统获批上市（国械注准20233220248）。


Stream Insight96集样本原始管上机、核酸提取以及核酸扩增检测等过程，自动化完成病毒采样管开关盖、采血管原管脱盖上机、信息录入、核酸提取、PCR检测；
一次可上机96个样本，根据检测项目的不同，可以同时运行2种不同提取程序和2种扩增程序， 实现不同项目同时上机需求。可实现循环批量处理实验，提高核酸检测效率，即第一批提取完成自动进入扩增仓进行扩增，扩增期间可以进行第二批样本的提取实验，连贯性运行；
采用多种防污染设计，包括三区独立，具备独立的排风系统、紫外系统以及扩增后废弃产物封膜回收处理，减少扩增产物泄露风险，保障实验安全有效。
同时兼容LIS系统双向传输，实现结果分析和判读。
其它特点还有

• 兼容带盖上机和脱盖上机；
<hr/>FQD-A1600（杭州博日）
杭州博日成立于2002年，是国内最早从事PCR研发生产的企业之一，2023年6月1号，FQD-A1600全自动核酸提纯及实时荧光PCR分析系统获批（国械注准20233220706）；


FQD-A1600涵盖样本前处理＋核酸提取＋荧光定量PCR检测”的整套实验流程，采用两个独立分区，支持随到随检，可以流水线滚动实验，单次处理1~16个样本，24小时最多可处理768个样本；
<hr/>MRA-CDF-800（镁伽）
2021年底MRA-CDF-800全自动核酸检测系统样机下线，暂时还没有看到获证；



MRA-CDF-800是整合了三台赛默飞核酸提取仪、两台罗氏PCR仪、两台六轴机械手、一台四轴水平机械手、一套样本前处理单元、一台帝肯移液工作站、一台进口封膜仪、一台进口撕膜仪等；
支持原管上机，独立分区，各区之间配置传递窗，采用分区压差控制和HEPA防止交叉污染，样本进结果出，日检测量过万。
根据上面的配置评估，镁伽这套系统光成本就要大百万，不过这也符合镁伽会融不差钱的壕。
<hr/>geneLEAD VIII（PPS）
日本Precision System Science1985年在东京成立，2001年在纳斯达克上市，geneLEAD VIII核酸提取-荧光定量PCR一体机暂未在国内获证；


geneLEAD VIII是一款全自动的样品到结果精密分子检测仪器。将样品、试剂和耗材放入仪器中就可以进行全自动检测。8 个独立通道，检测时间90~120min；
其它特点还有
三种操作模式（仅提取、仅扩增、全流程）；
使用Magtration专利提取技术，在Tip头内进行磁珠吸附分离；
单人份试剂条独立扩增通道，6个荧光通道，可实现多样品多项目处理；
Ps：2013年4月，PSS和ELITech集团就PSS的“geneLEAD”签订了联合开发、分销和供应协议，所以geneLEAD VII和ELITe InGenius其实是孙悟空和孙大圣。


最后：经历三年的透支，常规分子诊断赛道现在整体偏忧桑，有的朋友现在谈分子直摇头，不过，理性的看，不论是分子POCT，还是呼吸道多联检，亦或是分子诊断一体机，都是未来确定的发展方向，安图已经吃到了前瞻性的红利，距离群雄逐鹿还需要些时日；
部分参考：IVD从业者网、医启致富MrMAO、贾半仙聊诊断、各公司官网

原文地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/639212451