【原】中國PCR產(chǎn)業(yè)發(fā)展史

IVD從業(yè)者網(wǎng) 2021-07-13

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分子診斷是伴隨分子生物學(xué)和基因分析技術(shù)發(fā)展起來的，1971年Khorana等最早提出PCR理論、1976年極端嗜熱菌中一種聚合酶的分離奠定了PCR技術(shù)的發(fā)展、1988年Saiki等從一種水生嗜熱桿菌中提取到一種耐熱DNA聚合酶，并簡化了操作程序，最終實現(xiàn)了DNA擴增的目的，迅速推動了PCR的應(yīng)用和普及。

第一批產(chǎn)業(yè)技術(shù)（1994-1998年）

我們國家的PCR技術(shù)起步于1990年以后，而PCR在產(chǎn)業(yè)界的興起，則在以復(fù)星實業(yè)為代表的企業(yè)在1994年成立之后，在應(yīng)用端開始推廣PCR技術(shù)，當(dāng)時采用的PCR方法為酚氯提取+電泳檢測，甚至當(dāng)時的擴增變溫環(huán)節(jié)還是用的水浴鍋，對于當(dāng)時從事PCR技術(shù)推廣應(yīng)用的人員印象最深刻的莫過于，背著水浴鍋到處跑，計時器+手工轉(zhuǎn)移來完成PCR的過程。

這個時代，PCR技術(shù)作為新興的事物，操作步驟多，沒有規(guī)范，沒有專業(yè)的實驗室，這也就導(dǎo)致了“假陽性”事件頻頻發(fā)生。

1998年，衛(wèi)生部醫(yī)政司發(fā)布[1998]9號文件宣布PCR技術(shù)暫停應(yīng)用于臨床診斷，同年，復(fù)星實業(yè)A股上市，后改名為復(fù)星醫(yī)藥，其主營業(yè)務(wù)就是PCR產(chǎn)品。

第二批產(chǎn)業(yè)技術(shù)（2002-2010年）

2002年，國內(nèi)PCR正式迎來解放“元年”，衛(wèi)生部醫(yī)政司發(fā)布〔2002〕10號《臨床基因擴增檢驗實驗室管理暫行辦法》，宣布對PCR技術(shù)的臨床應(yīng)用開始解禁~

此時PCR實驗室的要求規(guī)范出臺，而PCR擴增也基本由手工操作轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)的溫控平臺-PCR擴增儀進(jìn)行，溫控水平的提高，使得PCR的靈敏度、重復(fù)性和特異性有了較大的提高。

此時PCR檢測技術(shù)也由最開始的酚氯提取+電泳檢測，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?strong>煮沸裂解+ 熒光探針技術(shù)，熒光探針或染料的使用，將PCR檢測方式進(jìn)行了根本性的革命，也使得檢測時間和步驟大大縮減。

此時達(dá)安基因和匹基生物興起，逐漸成為市場主流，而技術(shù)端則以PCR雜交和熒光PCR技術(shù)為主。

這個階段因為將酚氯提取更換為煮沸裂解，這也使得因煮沸而產(chǎn)生氣溶膠污染的風(fēng)險大大提高，此時解決氣溶膠污染成為這個階段的主要難題。

第三批產(chǎn)業(yè)技術(shù)（2010-2020年）

2005年之后，PCR企業(yè)遍地開花，熒光PCR技術(shù)也在突發(fā)性傳染病當(dāng)中發(fā)揮出巨大的優(yōu)勢，而國外優(yōu)秀的分子診斷企業(yè)也陸續(xù)進(jìn)入中國，競爭加劇，此時部分企業(yè)開始陸續(xù)推出基于納米磁珠技術(shù)的核酸提取試劑，并搭配提取儀開始推廣，實力較強的PCR企業(yè)開始和國外的設(shè)備制造商合作，推出全自動核酸提取儀。

但此時熱裂解提取因為性價比高，在細(xì)菌等病原體方面的提取優(yōu)勢等因素一直占據(jù)市場的主流地位，而基于磁珠提取的自動化解決方案多應(yīng)用于三級醫(yī)院等，并未得到大范圍的推廣。

2020年新冠疫情爆發(fā)，核酸檢測的需求暴增，此時傳統(tǒng)的熱裂解法因為操作麻煩，人員差異大、污染風(fēng)險高等問題逐漸被磁珠法取代，而基于磁珠提取的自動化提取儀器也成為當(dāng)下的主流解決方案，達(dá)安、之江、明德、碩世、圣湘、伯杰等一批優(yōu)秀的企業(yè)脫穎而出。

但這個階段面臨的問題是，磁珠提取依舊存在移管、棄液、洗脫等步驟，提取的過程需要震蕩進(jìn)行等，此時防污染的水平已經(jīng)大大提升，但還是存在一定的污染風(fēng)險。

這段時間也伴隨著第三代PCR技術(shù)-數(shù)字PCR產(chǎn)業(yè)的逐漸興起。

第四批產(chǎn)業(yè)技術(shù)（2020年-至今）

隨著人們對核酸檢測的認(rèn)知度提升，對其檢測時間、檢測的可獲得性方面提出了新的要求，此時產(chǎn)業(yè)技術(shù)再一次升級，此時升級的方向主要有：

核酸快檢：核酸釋放劑法，通過添加核酸釋放劑，將樣本中的核酸釋放出來，可以免去核酸提取的步驟，極大的節(jié)省了時間和操作流程。但是也容易收到PCR干擾因素及上樣量的影響，導(dǎo)致敏感性不足。

多重PCR檢測：對于熒光PCR技術(shù)來講，其存在極為突出的優(yōu)勢和劣勢，其獨立的閉管反應(yīng)解決了污染的問題，但是其因為熒光通量的限制，依舊無法和雜交法相媲美，但隨著技術(shù)的發(fā)展，熒光通道逐漸從以前的兩通道逐漸突破，邁向6通道，甚至更高，而諸如HRM等新技術(shù)的引入，也將這個缺點完美的進(jìn)行了解決。

分子POCT：核酸檢測隨著檢測項目的增多，適用場景也逐漸增大，基于特殊機器和試劑盒設(shè)計的極簡PCR操作產(chǎn)品開始受到市場的關(guān)注，而以優(yōu)思達(dá)為代表的分子POCT在新冠疫情期間得到諸多認(rèn)可。

高通量全自動：對于分子診斷高通量機器而言，以前看HPV項目，現(xiàn)在看新冠項目，大批量的樣本處理能力在國內(nèi)醫(yī)療環(huán)境中極為迫切，而面臨的技術(shù)難度也是非常高的，國外有羅氏、BD、Cepheid、豪洛捷等分子巨頭的流水線，國內(nèi)近期也有安圖生物、仁度等企業(yè)的流水線上市，頗具看點。

數(shù)字PCR技術(shù)：數(shù)字PCR即Digital PCR(dPCR)，它是一種核酸分子絕對定量技術(shù)。相較于qPCR，數(shù)字PCR可讓你能夠直接數(shù)出DNA分子的個數(shù)，是對起始樣品的絕對定量。數(shù)字PCR應(yīng)該放在上一個階段的，其產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用也已經(jīng)較為成熟了，但放在第四階段的原因是，在這波浪潮中國產(chǎn)的設(shè)備或?qū)⑨绕?，成為第四階段的一大看點。

國內(nèi)PCR產(chǎn)業(yè)技術(shù)的迭代史，是一批批優(yōu)秀的國內(nèi)分子診斷公司的奮斗史，從試劑端，從設(shè)備端，從原料端進(jìn)行著長達(dá)幾十年的堅持與創(chuàng)新，對于分子公司而言，技術(shù)創(chuàng)新永遠(yuǎn)是第一生產(chǎn)力，而那些堅持著技術(shù)創(chuàng)新的公司未來也將會走向舞臺的中心。

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