體外診斷領軍企業安圖生物推出微生物鑒定MALDITOF質譜

　　分析測試百科網訊 MALDI-TOF質譜以其相比于傳統微生物鑒定具有快速、準確、便捷等優點，在臨床、食品和藥品等領域正顯示出廣闊的應用前景，近年來，無論是在研發還是在市場均被廣泛關注。近日，一家國內主板上市企業鄭州安圖生物工程股份有限公司（以下簡稱安圖生物）推出微生物鑒定MALDI-TOF質譜產品Autof ms1000。不久前，筆者采訪到安圖生物總經理吳學煒和安圖生物分析儀器部總監蔡克亞先生，他們詳細介紹了MALDI-TOF質譜產品Autof ms1000，并就該產品在安圖生物微生物檢測產品線及微生物檢測行業產業鏈中的關鍵作用做了詳細的闡述分析，希望對各位關注微生物檢測、關注質譜技術的網友有幫助……

鄭州安圖生物工程股份有限公司總經理吳學煒（左）、分析測試百科網總經理卞利萍（中）和安圖生物分析儀器部總監蔡克亞（右）在MALDI-TOF質譜 Autof ms1000 前合影

　　安圖生物：國內體外診斷行業的領軍企業

　　安圖生物成立于1999年，于2016年9月1日成功登陸上海主板。安圖生物2016年共實現營業收入9.80億元，同比增長36.81%，凈利潤達3.50億元。安圖生物是國內優秀的體外診斷產品研發生產企業，目前已經形成了以免疫診斷產品為主、微生物檢測產品特色發展的格局，公司在收購盛世君暉后，將逐步形成(免疫診斷、微生物檢測、生化診斷)三大戰略產品線。公開資料顯示，目前國內微生物診斷市場規模約20億元，隨著國家對抗生素濫用的限制加強，安圖生物作為A股稀缺標的，在微生物檢測領域將憑借其產品齊全、技術領先的優勢，有望充分分享行業增長的紅利。

　　據吳學煒介紹，2016年公司上市募集約6億資金，這意味著公司可以在研發方面進一步加大投入，尤其在微生物相關質譜技術方向提高投入，加大研發力量。安圖生物在微生物方面已有近20年的經驗積淀，具備良好的開發及產業化基礎，在未來微生物相關質譜系列產品開發中將具有很大優勢。

　　為何要開發微生物鑒定MALDI-TOF質譜？

　　從安圖生物產品戰略角度看：補全安圖生物微生物檢測產品線

　　吳學煒表示，安圖生物當前的業務主要是免疫診斷、微生物檢測和生化診斷，面向的客戶大多是醫院檢驗科。在免疫診斷產品方面，安圖生物是業內公認的領先企業，同時，安圖生物也是行業內為數不多的在微生物檢測中有強大技術的企業之一，這是安圖生物的一大特色。在微生物標準檢測流程細菌培養、鑒定和藥敏實驗三大環節中，安圖生物在細菌培養方面占據領先優勢,在預制培養基方面擁有先進的四條生產線和核心技術工藝，其中培養基平板系列產品在我國市場份額較高，自動化血培養系統及配套培養瓶的上市進一步奠定其在國內細菌培養領域的市場地位。在藥敏實驗方面，安圖生物擁有多個藥敏產品線，包括超過20種E-test藥敏試紙條等。而在微生物鑒定環節，產品相對薄弱，為了在微生物檢測領域掌握全流程技術，安圖生物選定了研制新型的基于MALDI-TOF質譜技術的微生物鑒定產品，因為它比傳統的微生物鑒定方法更快、更準、更省，未來將有巨大的發展前景。

　　從技術先進程度看：MALDI-TOF顛覆傳統的細菌鑒定手段，快、省、準

　　細菌鑒定的傳統手段是基于生化方法，檢測細菌對各種物質的代謝作用及其代謝產物，通過檢測pH變化、顯色和產生的二氧化碳等不同特點來鑒定菌種。生化方法的缺點是：1）耗時長：比如基于生化方法的微生物鑒定時間一般需要1-2天，最快的也需要4-8個小時。2）試劑貴：“我們走訪了一些醫院，比如普通地級市的三乙醫院等，他們購買的常規生化鑒定儀，很多時候不敢用，因為試劑成本太高，甚至一用就虧錢了。” 吳學煒這樣描述生化鑒定試劑之貴。3）檢測菌種數量有限：傳統生化鑒定儀一般能鑒定幾十種細菌，最高水平也只能鑒定幾百種細菌。

　　而MALDI-TOF質譜在以上三方面都有驚人表現。不僅鑒定時間只需幾分鐘；使用的耗材也極少，通過微生物蛋白指紋圖譜數據庫還可實現2,000多種微生物鑒定，大大提高了檢測的廣度與準確度。此外，吳學煒在檢測周期短時舉例：

　　“孩子生病在哭，如果確定病菌類型速度太慢，醫生只好給開廣譜抗生素藥”；但大家都知道，不正確的抗生素使用最終的風險是將來生病時無藥可用。因此衛計委三令五申慎用抗生素。MALDI-TOF質譜技術在微生物檢測的環節可大幅縮短檢測周期，從原來的幾個小時甚至兩天提高到幾分鐘。實現快速準確的鑒定出所感染病菌并有效指導臨床對癥用藥，這也是精準醫療的一部分。”

　　從市場應用前景來看：可能拓展到微生物全檢測流程

　　MALDI-TOF技術除了在微生物鑒定方面，還有望向前端微生物培養和后端耐藥實驗方面延伸應用。比如有文獻報道，不需培養，可利用MALDI-TOF質譜直接鑒定尿樣中的尿路感染病原體（利用基體輔助激光解吸電離飛行時間質譜直接鑒定尿樣中的尿路感染病原體，Ferreira et al., Clinical chemistry ）。現在可用MALDI-TOF檢測β內酰胺酶的表達量，從而區分該細菌是耐藥株還是不耐藥株（使用MALDI-TOF快速檢測氨芐青霉素抗藥性，Grundt et al. , JCM）；如果未來MALDI-TOF在臨床的藥敏實驗上，覆蓋哪怕是10-20種常規菌，也將是顛覆性的巨大進步。

　　吳學煒預測，“在不遠的未來，MALDI-TOF將會取代傳統的微生物鑒定技術，將來還可能延伸應用到微生物培養和藥敏領域。MALDI-TOF的準確性和速度對于病人不僅僅是救命的問題，而且在整體花費方面也有巨大優勢。所以，未來大多數三甲、三乙，甚至二級醫院都會配備MALDI-TOF，而我國現在三甲醫院是1400余家，加上三乙醫院有2000余家。另外除了醫療系統，在食藥和疾控等領域，MALDI-TOF也將有很大增長空間；比如2017年2月，衛計委課題要建立全國的微生物數據庫，這也是非常鼓舞人心的利好。”

　　安圖生物Autof ms1000 MALDI-TOF

　　安圖生物分析儀器部總監蔡克亞先生接下來介紹了Autof ms 1000 MALDI-TOF質譜的特點。命名上，Auto代表著自動化，也代表著安圖（Autobio），tof代表了飛行時間質譜（tof , time of flight）。

Autof ms1000 微生物鑒定MALDI-TOF質譜儀

　　針對臨床微生物鑒定的痛點，Autof ms1000的主要特色是：快速、可靠、準確。

　　快速：硬件和軟件保證

　　從硬件和軟件上，Autof ms1000有幾大設計保證。首先整套系統保持高真空度狀態，同時進樣后抽真空特別快，樣品裝載后儀器需要在樣品靶區抽真空后才能開始檢測，一些國外儀器抽真空時間需要15分鐘左右，而Autof ms1000進靶即可采樣，無需等待。其次，采集后的數據庫檢索，Autof ms1000數據庫檢索速度是同類進口產品的數倍，同時實現采集譜圖后，一鍵點擊“鑒定”按鈕，立刻就能在同一個軟件平臺上顯示出數據庫檢索結果，而有些國外儀器需要打開三個軟件來處理數據。最后，采集的圖譜實時刷新，不存在卡頓現象，極大提高了用戶的操作體驗。

一鍵即時查看數據和檢索結果

　　可靠：把故障率降到最小

　　首先，Autof ms1000采用FPGA芯片控制平臺和自恢復功能降低故障。蔡克亞表示，MALDI-TOF儀器操作非常簡單，唯一和用戶交互的地方就是進樣口，即拉開樣品室，將點樣后的靶板放進去，推入關閉樣品室；隨后抽真空后，儀器會自動在XY軸方向移動樣品靶板來檢測。國外產品很多會在這個接口出現問題。“我曾經是用戶，因此有深刻體會。儀器一旦壞了，科研用戶還可以等一等；但在醫院里面壞了的話，他們是不接受的，會讓你直接搬走。”蔡克亞說。Autof ms1000采用FPGA芯片控制平臺，而不是采用傳統ARM或者單片機控制；FPGA芯片是美國軍方用的芯片，確保了其穩定性和擴展性。Autof ms1000還具有自恢復功能，一旦出現卡板，會自動回退靶板。“很多國外廠家都沒有考慮到這些細節，因為他們最初的設計不是為臨床專用；而我們是按照臨床自動化儀器的要求設計的，是專門為臨床微生物定制型質譜系統。”

靶板和放置靶板的樣品室

　　其次，Autof ms1000的采集卡和檢測器采用國外最先進的產品，并要求其按照安圖生物的臨床要求定制。關鍵部件的定制而非簡單地從現有市場上購買，也進一步確保了整體系統的性能和可靠性。

　　準確：降低背景、豐富的本地數據庫

　　首先，采用ZL激光通路降低背景。安圖生物在激光通路設計方面已申請發明ZL。與國外產品不同，Autof ms1000可聚焦更小面積的激光光斑，能量更集中，樣品在激光轟擊的情況下均一性更好，可有效降低背景噪聲，減少其他干擾。

　　其次，具有豐富的中國本地數據庫。據各大醫院反映，雖然國外的MALDI-TOF微生物菌株數據庫領先幾年，但時常遇到中國臨床上有些細菌在國外數據庫中檢測不到或檢測不準的情況。安圖生物在微生物檢測領域積累了近20年經驗，并且通過與國內權威機構合作，開發出具有自主知識產權的中國本土化的微生物菌株數據庫。從國家戰略角度考慮，我國會考慮數據的安全性和菌株安全性；所以一旦國產的MALDI-TOF技術過關，國產的MALDI-TOF將具有很大的機會。未來，安圖生物還將細分出臨床數據庫和非臨床數據庫，分別適應不同的領域。

　　最后，針對難鑒定的菌株，安圖生物還將推出一系列的質譜配套檢測試劑盒，通過質譜配套試劑盒對難鑒定菌株進行前處理后，檢測結果更容易、更準確，譜圖更豐富。

配套質譜樣本預處理試劑盒

　　在參數細節方面，檢測微生物關注的是2,000-20,000道爾頓的質量范圍，Autof ms1000當前從測試數據來看，在保持很好的靈敏度的條件下，分辨率比某些進口廠家同類機型更優。

　　安圖生物MALDI-TOF質譜的優勢

　　擁有完整的微生物產業鏈 近20年的經驗積淀

　　蔡克亞表示，安圖生物在微生物檢測方面擁有國內完整的、系統的產業鏈，從最基礎的平板培養基，到鑒定和藥敏，“國外企業能夠布局整條產業鏈的，也不多見。”

　　比國外企業占優：所有產品和數據庫都是自主開發

　　吳學煒表示，相比國外企業雖然安圖生物在質譜方面是后來者，但后來者可以吸取前人的經驗教訓，針對微生物檢測，安圖生物對研發過程全面控制，根據中國客戶的實際需求進行產品研制，并依托于安圖生物多年的微生物菌株積累資源，以及同中國各機構的合作資源，共同開發更適合中國本土需求的數據庫，Autof ms1000產品已獲得發明和實用新型ZL共26項。而國外某些微生物企業的質譜，是貼牌生產的，無法全面控制產品的研發；另外由于MALDI-TOF質譜對其原有生化檢測產品的沖擊，在決策上也可能會更猶豫不決。在MALDI-TOF質譜上目前領先的國外企業，在數據庫方面，無法完全適用于中國本土化需求；同時在微生物檢測的全產業鏈上，也遠不能達到安圖生物的水平。

　　強大的售后服務能力

　　吳學煒表示，在臨床體外診斷領域，服務始終是安圖生物的核心競爭力。目前安圖生物在全國有近500人的客服團隊，多數省份都有10-20人的工程師隊伍。“因為在臨床檢測領域，讓客戶等一天都不可能。” 強大的售后服務能力，將為安圖生物未來MALDI-TOF質譜的全面推廣奠定堅實的基礎。

　　2017年率先上市食藥領域的微生物鑒定MALDI-TOF產品

　　據悉，安圖生物已開始進行臨床MALDI-TOF質譜的注冊工作；2017年首先問世的將是面向食藥、疾控、出入境檢驗檢疫等非臨床檢測領域的MALDI-TOF產品。

　　今年2月份衛計委發布了全國致病菌監測網絡規劃書，預計一至兩年內，把致病菌監測體系建到縣級，預計近幾年內MALDI-TOF的市場會迅猛增長。對此消息，蔡克亞表示安圖生物很感興趣，當前主要工作是：首先，把好產品質量關，強化質量管理，提升客戶體驗；第二，保證產品產業化的能力的同時，進一步加大研發下一代產品，實現研發，量產一條龍；第三，在售后方面依托公司已有的全國各省布局，充分利用500人服務團隊。第四，做好中國自己的數據庫，未來幾年，安圖生物將在臨床、食藥、CDC等領域，與更多的單位合作，共同構建中國最好的臨床微生物數據庫。

　　“另外，我們也歡迎全球的代理商朋友來和安圖生物一起發展微生物事業。”