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面对200亿市场!10大维度深层刨析国产化学发光品质崛起之钥!!!

Issuing time:2019-09-19 10:06

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浅析国产化学发光产品发展现状


现状一:化学发光市场容量巨大

据权威机构根据各级医院装机台数,单机产出以及需求估算,截止2017年底,化学发光市场容量已达到200亿,且每年复合增长率保持在20-30%,前景一片光明;


现状二:政策利好国产发光产品的发展

我们检索了从2015年到2017年的国家相关政策,国务院、发改委、科技部等多个部门都在支持国产发光企业做大做强;值得注意的是分级诊疗区域检验中心将是下一个机会所在。


现状三:整个化学发光市场进口产品占比85%-90%,未来国产替代是方向。


现状四:大部分国产发光产品与进口存在品质的差距

到目前为止,国产发光试剂仍然没有形成自己的品牌效应,主要体现在以下几个方面:


1.故障率

总体来看,国产化学发光产品的故障率远高于进口产品,目前国内少数几家国产产品正在逐步改善,但与进口差距仍然明显;

2.精密度

国产化学发光产品的精密度大概能做到run(同一轮实验平行实验)内5%,已经开始接近进口水平,但是run间(多次实验测试同一样本)能达到10%的都很少,特别在甲功激素等小分子项目体现更为明显,与进口产品差距较大;

3.重现性

结果的重现性较精密度是更高的要求,因为时间间隔会更长,在间隔的这段时间中仪器的维护水平及反应的状态,试剂的批次变化,校准的变化等多种因素都会影响结果的重现性。笔者清晰的记得当年在开发小分子激素项目孕酮和睾酮的时候,我同样的样本间隔2个月去Roche检测居然结果几乎是一模一样的,这确实让人佩服,而结果的重现对于使用者来说会更加坚定对产品的认可,此外对于病人的治疗、监测等也能得到保障。

4.稳定性

试剂的实时稳定性、开瓶稳定性以及在机稳定性也是化学发光试剂实际使用过程中的重要一环。举一个笔者亲身尽力的例子,还是Roche试剂,当时我们把一盒差不多过效期的试剂和一盒刚买回来的试剂同时测定同一个样本,结果居然也是一模一样,这反应两个问题,该试剂效期稳定性、批间一致性非常好,甚至现在有些产品准备把效期做到24个月,对于试剂稳定性的控制又上升到了一个更高的层次;

5.特殊样本的检测结果一致性

我们日常检测的样本中有很多病人样本,很多疾病病症以及用药对于样本会产生各式各样的干扰物,如何避免我们的试剂受到干扰远不止甘油三酯、胆红素、血红蛋白等常规干扰物那么简单,不同的项目受到的干扰都不一样,进口产品经过多年的积累不断的优化,特殊样本的检测结果与临床症状的吻合度明显更高。


我们看到这样的差距并不可怕,反而可以更加明确我们改进的方向,我们目前仍处在模仿阶段,接下来只有不断创新改进,才能最终实现超越。



2

化学发光试剂质量控制的关键因素


实际上,化学发光试剂与进口产品的差距还是质量控制水平的差距,而质量控制的水平又取决于研发产品本身的可靠性以及系统化的控制方法,下面笔者从以下几个方面来介绍:

一、关键物料的制备

化学发光底物:作为化学发光平台的化学发光底物从某种程度来说直接决定了化学发光试剂的产品质量,化学发光底物的质量控制尤为关键;衡量化学发光底物的重要指标包含了灵敏度、稳定性以及批间差,必须根据这三个重要性能参数制定相应的质量标准和检验方法,在实际应用的场景里面,稳定性和批间差两个指标尤为重要,这直接影响试剂定标频率,而且信号波动带来的检测结果波动直接影响了精密度。


磁珠:磁珠也是化学发光试剂的公共组分,也是关键原料,也直接影响化学发光试剂的产品质量,考察磁珠性能指标一般有以下几点:


1)非特异吸附

磁珠制备过程中的偶联剂使用会导致表面基团修饰,如果封闭的效果达不到,会直接将非特异结合的物质吸附在磁珠上从而导致的假阳结果,因此这也成为了磁珠检验的一项重要指标;

2)粒径及均匀程度

影响精密度。

3)不同项目不同类型磁珠

目前市面上的磁珠根据偶联基团的不同分为SA、SH、COOH、NH4等磁珠,在不同项目中的应用情况不一样,我们之前甚至在同一个项目HIV中尝试了3种不同类型的磁珠标记不同的片段和类型的抗原和抗体,最终达到试剂性能的最优;

4)不同项目不同浓度磁珠

实际上不同项目使用的磁珠浓度是不同的,这取决于该项目需要的灵敏度以及CV,有的项目CV不好其实很大原因在于使用的浓度不够;


二、标记物料

标记物料分为固相和酶标两个部分,固相有通过生物素偶联和直接偶联两种形式,而酶标又根据体系的不一样分为了碱性磷酸酶(AP),辣根过氧化物酶(HPR)和吖啶酯三种类型,一旦确认了抗原抗体的配对组合,标记物料的整个质量控制直接影响试剂产品质量,这又取决于:


1)抗原/抗体的来源稳定可靠

其生物活性以及本身的稳定性一定是批次可重复的,这是标记物料稳定可靠的前提和基础,这也是体外诊断行业的芯片;

2)标记工艺流程控制稳定可靠

标准操作规程(SOP)必须经得起反复验证和重复,每一个步骤都要量化,针对过程中的操作描述一定要有可操作性,不能有人主观想象的空间,比如室温搅拌过夜不对,应该描述为室温搅拌8小时,诸如此类;

3)标记效率稳定可靠

很多时候同样的原料同样的操作,标记出来的物料效率降低1倍,直接增加了试剂的原料成本,这也是不可行的,正确的的模式应该是固定原料最后做出的成品成本应该在非常小的波动范围。

笔者有幸开发过HRP、AP以及吖啶酯系统,在这里需要给大家讲述一个事实,就是经过反复的实验验证发现,总体来讲三种化学发光系统没有本质的孰优孰劣,只是在不同项目中呈现的优势有所侧重而已,其实大家看到进口产品中也是各种系统都存在也能证明这一点。因此决定试剂产品好坏的并不是使用何种系统,而是我刚才提到的上述标记物料在过程中是否做到了这几种稳定可靠。


三、缓冲体系的选择

我们所说的缓冲体系也是化学发光试剂的反应体系,缓冲体系的配制也直接影响化学发光试剂的质量:


1)PH值

不同项目的最适PH值是不一样的,就像不同的种子需要不同的土壤一样,一旦PH值的选择和控制出了问题,直接导致样本的检测结果偏差。比如VD项目解离是非常关键的步骤,而PH直接决定解离的程度从而影响检测结果;

2)表面活性剂

表面活性剂直接影响化学发光试剂的清洗程度,非特异吸附样本可以通过表面活性剂的选择和处理解决磁珠吸附从而避免假阳结果;

3)盐离子浓度和稳定剂

会影响试剂的稳定性,筛选不同的稳定剂和盐离子浓度对于不同的项目来说是试剂研发的重要工作;而质量控制环节,举个简单的例子,BSA,最常见的buffer中的稳定剂,不同批次对于试剂稳定性影响差异很大,因此建立质量标准控制缓冲体系的配制对于化学发光试剂质量控制至关重要。


四、批间差控制方法

化学发光试剂产品的生产过程经历原料、中间品、半成品和成品几个重要环节,每一个过程都需要完整系统的工艺流程和质量控制体系加以控制,笔者在这里通过技术环节以及供应链环节重点介绍:


技术环节:国产试剂与进口试剂相比较质量上存在的差距,很大一部分原因在于缺乏系统的质量控制方法和流程;像伯乐公司在质控配制方面的投入占整个研发费用的1/3。参考国外公司的质控经验应当建立公司内部质控体系控制试剂性能,通常会配制质控盘,分为三个类别:企业参考质控盘,用于控制试剂的准确度、精密度、稳定性;企业样本比对盘,用于方法学比对;企业灵敏度质控盘,用于控制试剂的灵敏度;


供应链环节:好的产品是生产出来的而不是检验出来的,产品的生产周期涉及采购、生产、技术、质量、储运等多个部门,构成了整个供应链,在这个链条的任何一个部门任何一个人员发生错误都可能导致最终产品的质量问题,而整个链条上绝大多数人员都不是技术人员,如何保证在传递过程中不出错误就需要严格的制度保障,传递的文档如何描述,怎样才能进入下一个环节都需要明确的规定。而我们往往会忽略的小到一个瓶子或者胶塞甚至耗材,都可能影响试剂产品质量,因此我们要真正重视技术环节之外的领域对于试剂产品质量的影响,提高产品质量的认识。


五、仪器试剂的系统整合控制


1)试剂与仪器缺少整合基础:我们看到的绝大多数公司化学发光试剂开发状况是:仪器与试剂开发团队各自为政,缺少系统整合的基础。两者在思路上的不一致,需求不明确势必会导致即使产品开发出来,在质量控制环节会出现各种问题;


2) 试剂与仪器参数不匹配;比如我们曾经遇到仪器在温控单元完全满足行标的±1℃要求的情况下,甲功等竞争法项目天间重复性根本无法达标,原因在于小分子竞争法项目对于温度的敏感度远远高于夹心法和间接法项目,而仪器结构已经定型,温控单元性能无法再做优化,质量标准也不能达到一致,只能向市场供应有明显缺陷的产品。


其实目前国内已经开始出现开放式的化学发光仪器,我们也在积极的调试试剂配套,掌握仪器试剂匹配的关键参数和基本规律至关重要。



3

国产发光品牌崛起之钥


一、时间沉淀—产品改进和完善


进口产品之所以领先主要原因还在于多年的产品经验积累,我们也不能国彧迷信进口产品,他们产品刚上市的时候也会遇到各种问题,只是这么多年下来他们把这些问题都解决了而已,从时间上看我们还需要继续埋头苦干,通过不断完善产品质量体系,不断发现问题解决问题,持续改善产品质量;


二、开发试剂芯片——原材料

很多时候我们的试剂产品和Roche、Abbott相比性能有差距主要在于核心原材料抗原抗体被进口厂家独家购买,在这种情况下我们只能自己研发或者寻求合作,将产品的链条直达最上游,真正突破核心技术,从根本上改善试剂产品质量;


三、试剂仪器不断整合配套

其实我们现在很多厂家都只是推出了首款仪器,仪器产品性能配套试剂系统整体性能只能算是勉强,但只要坚持下来,找到仪器试剂整合的关键因素,我们还可以有第二代、第三代产品,产品性能一定会有质的飞越;


四、新产品开发

目前大多数国产发光产品仍然处于模仿进口产品的阶段,如果我们从未想着创新的话,就永远无法实现对进口产品的超越;我认为真正的超越,形成自己品牌的最好的打开方式就是做一款甚至几款Roche、Abbott都没有的爆款产品,哪怕是在一些不起眼的细分领域,在这个时间点其实刚刚好。华为刚刚推出的折叠屏手机震撼世界,也是建立在一开始模仿三星、苹果等进口品牌手机的基础之上,但华为一直不断努力创新,最终在某个细小的点上实现超越,不再依靠性价比赢得客户,我们作为体外诊断行业的同仁也应有这样的勇气和担当。




4

医疗器械研发外包服务的发展趋势


根据国际会计事务所德勤公司统计资料显示,全球在医疗健康方面的消费呈迅速上涨趋势,预计在2018-2022年将以每年5.4%的复合年增长率(CAGR)增长,远远超过2013-2017年的2.9%的增长率。在2022年将超过10万亿美元。2018到2024年,全球药物销售额的复合年增长率将为6.5%,然而,据德勤的计算,12家大型生物医药公司通过药物研发创新获得的回报却降到了最近9年来的最低水平,在2018年只有1.9%,远远低于2010年的10.1%。推动一款药物上市的成本在2018年达到了创纪录的21.68亿美元。与之相比,小型的专科药开发公司的表现优于大型医药公司,它们2018年药物研发的回报预计达到9.3%。这些小型公司在开发新药和推动创新方面起到了不可忽视的作用。-因此,寻求外部创新和达成研发合作已成为整个生物医药领域的下一步战略重心,我们大家所熟知的药明康德取得迅猛发展也顺应了整个医药健康领域的发展趋势。


在IVD领域中,Roche、Abbott、Beckman也都在寻找合作伙伴,据了解现在推出的大量新产品都是基于合作模式开发得到,而他们也从传统的外包合作模式转变为基于战略和合作的伙伴关系,这样更加有利于激发各种创新能力,提高研发效率,达到共赢。基于这样的发展趋势,国内的IVD公司一定会寻找这样的合作伙伴寻求共赢,专业的人做专业的事始终是提高效率的最有效方法。


而我们广州安亦捷致力于为IVD行业提供智能高效的IVD耗材自动化生产设备,为国内众多化学发光企业提供集,发光试剂分装、产品封装成型、产品信息雕刻、产品质量在线监测的智能高效自动化设备。


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