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为数字PCR“正名”:缺的不是应用领域,是“完美”

导读:数字PCR的应用领域究竟有哪些?绝对定量是否是真实的临床需求?市场是否足够大?

数字PCR作为第三代PCR技术,从1999年概念萌芽后,历经了20余年的发展,终于从实验走向临床,从国外垄断走向国内创新企业涌入,似乎进入了最好的时代。

然而一个疑问一直盘旋在这技术的上空,数字PCR的应用领域究竟有哪些?由此引申出来一系列问题,绝对定量是否是真实的临床需求?市场是否足够大?过去该技术相关企业给市场最多的答案是:肿瘤伴随诊断。这是一个乍听之下很不错的领域,但深究一下又觉得“还不够”。然而随着一些新锐企业家的介入,数字PCR的产品形态已多元化,随之而来其临床应用也得到了极大的扩展。抛开市面上现有的产品形态,回归技术本身,我们其实应该为数字PCR技术“正名”!

技术的发展总是从定性到相对定量,最终走向绝对定量,这个趋势毋庸置疑,也是无数科学家、企业家奋斗的方向。数字PCR在qPCR相对定量的基础上,迈出了重要一步,实现了绝对定量,所以无疑这是一个好技术,一个符合发展趋势的技术,一个未来可期的技术。限制一个好技术应用于临床的,无非两个核心因素:操作和成本。

临床应用对于操作的便利性十分看重,人为操作越少的越受欢迎,这不仅因为大量样本和少量检验人员劳动力不匹配,也因为过多的人为操作带来的样品损失和操作误差是不可控的。这个问题的解决方案其实很明确,就是研发一体机。数字PCR的企业BioRad推出了QX ONE,将过去三台分体机集成为一体机,为其进入临床应用消除了一大障碍。

国内的企业也在纷纷研发一体机,但正式推出一体机的仍寥寥无几。一体机的研发绝不是几个模块的简单叠加,研发壁垒较高,若再考虑到整体设备的生产成本控制,研发难度又上一个台阶。能否推出一款稳定、高性能、低成本的一体化数字PCR设备,可能是企业未来能否占领更多临床市场的基础性因素。

成本控制,几乎成了现在医疗控费大环境下的核心竞争力之一。数字PCR作为新技术,短期内或许无需直面集采的风险,但其应用领域的拓展却受成本的制约。数字PCR的成本简单来说分为仪器成本和耗材成本,仪器成本在现行的医院采购模式下,其影响几乎可以忽略不计,毕竟医院买单并不是越实惠越好。当然若是在基层医院拓展,仪器的成本可能会有一定的价值。对于仪器大家更多的要求在于稳定性和自动化。

真正决定数字PCR能否广泛应用于临床,是其耗材成本,体现到临床终端,就是做一项检测,患者要掏多少钱,医保要承担多少钱,医院能挣到多少钱,算清楚了再与现行的检测手段相比,性价比高者得市场。

数字PCR技术相较于传统qPCR,最大的区别在于对反应体系进行分割,而这一步骤的耗材成本也成了整个耗材成本的重要构成部分。

赛默飞为代表的微孔板分割反应体系现在已较为少见,其微孔板的单个成本超100元人民币,而以伯乐等为代表的微滴式油包水反应体系,成本远低于微孔板,由此快速取代了微孔板技术。国内的大部分企业也是沿着该路径研发。实现微液滴油包水的方式有很多,最为常见的是使用微流控芯片,由于微流控芯片的单个成本也在20-30元,对于科研市场尚可接受,但临床与qPCR正面较量时,该成本又显得难以接受了。但短期内,微流控芯片国内量产尚有难度,降成本更是难以实现。至今除科维思的HER2基因扩增检测试剂盒(定性)外,并未有其他的试剂盒上市,数字PCR特殊的油相和表面活性剂体系,导致试剂盒的开发难度大大增加。

为数字PCR“正名”:缺的不是应用领域,是“完美”

随着数字PCR技术的发展,大家也意识到成本的重要性,新的微液滴生成技术开始崭露头角。包括震动注射技术、阶梯乳化技术、界面震动微滴阵列技术、雾化技术等。微液滴生成方式的改变主要是为了降低样品检测成本,但新技术未经市场广泛验证,其稳定性、均一性、样本利用度等就需要投资人自己去验证,从底层设计,机械结构到样本测试,确实更为考验投资人的专业性。



为数字PCR“正名”:缺的不是应用领域,是“完美”

科学家和企业家们除了在液滴生成的方式上不断探索创新,同时在液滴制备数量上不断提升。现在主流的液滴数在2万左右,许多企业已将液体生成数量提升至10万、20万乃至百万级。对于高浓度样本,增加液滴数量是有意义的,但在上样量相同的情况下,液滴数量越多将导致液滴体积越小,在扩增过程中更易破碎融合。而对于数字PCR主要攻克的极低浓度样本检测,单纯地增加液滴数其实并无意义,更重要地应是上样量和样本利用率。目前上市的主流数字PCR的样本利用率约在60%左右,还有很大的提升空间。

试想一下,如果数字PCR的产品形态最终能与qPCR相似,甚至更优,样品的检测成本能控制在于qPCR相同水平,那么数字PCR就不再是qPCR的补充,而是qPCR的取代品,自然数字PCR技术的应用领域也不再是问题。也许有人要质疑,qPCR的装机量这么大,临床也“够用”了,医院还有替换的动力吗?笔者也曾和许多医生朋友沟通过“够用”这个概念,大多数的医生朋友的回答是:没有更好的选择那只能这么用呗!

数字PCR技术缺乏的不是临床应用场景,而是一款足够“完美”的产品!我们相信,不久的将来,这样的产品会面世,我们也终将“拥抱“数字PCR技术!

附:仪器信息网PCR仪专场


来源于:CACLP

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数字PCR作为第三代PCR技术,从1999年概念萌芽后,历经了20余年的发展,终于从实验走向临床,从国外垄断走向国内创新企业涌入,似乎进入了最好的时代。

然而一个疑问一直盘旋在这技术的上空,数字PCR的应用领域究竟有哪些?由此引申出来一系列问题,绝对定量是否是真实的临床需求?市场是否足够大?过去该技术相关企业给市场最多的答案是:肿瘤伴随诊断。这是一个乍听之下很不错的领域,但深究一下又觉得“还不够”。然而随着一些新锐企业家的介入,数字PCR的产品形态已多元化,随之而来其临床应用也得到了极大的扩展。抛开市面上现有的产品形态,回归技术本身,我们其实应该为数字PCR技术“正名”!

技术的发展总是从定性到相对定量,最终走向绝对定量,这个趋势毋庸置疑,也是无数科学家、企业家奋斗的方向。数字PCR在qPCR相对定量的基础上,迈出了重要一步,实现了绝对定量,所以无疑这是一个好技术,一个符合发展趋势的技术,一个未来可期的技术。限制一个好技术应用于临床的,无非两个核心因素:操作和成本。

临床应用对于操作的便利性十分看重,人为操作越少的越受欢迎,这不仅因为大量样本和少量检验人员劳动力不匹配,也因为过多的人为操作带来的样品损失和操作误差是不可控的。这个问题的解决方案其实很明确,就是研发一体机。数字PCR的企业BioRad推出了QX ONE,将过去三台分体机集成为一体机,为其进入临床应用消除了一大障碍。

国内的企业也在纷纷研发一体机,但正式推出一体机的仍寥寥无几。一体机的研发绝不是几个模块的简单叠加,研发壁垒较高,若再考虑到整体设备的生产成本控制,研发难度又上一个台阶。能否推出一款稳定、高性能、低成本的一体化数字PCR设备,可能是企业未来能否占领更多临床市场的基础性因素。

成本控制,几乎成了现在医疗控费大环境下的核心竞争力之一。数字PCR作为新技术,短期内或许无需直面集采的风险,但其应用领域的拓展却受成本的制约。数字PCR的成本简单来说分为仪器成本和耗材成本,仪器成本在现行的医院采购模式下,其影响几乎可以忽略不计,毕竟医院买单并不是越实惠越好。当然若是在基层医院拓展,仪器的成本可能会有一定的价值。对于仪器大家更多的要求在于稳定性和自动化。

真正决定数字PCR能否广泛应用于临床,是其耗材成本,体现到临床终端,就是做一项检测,患者要掏多少钱,医保要承担多少钱,医院能挣到多少钱,算清楚了再与现行的检测手段相比,性价比高者得市场。

数字PCR技术相较于传统qPCR,最大的区别在于对反应体系进行分割,而这一步骤的耗材成本也成了整个耗材成本的重要构成部分。

赛默飞为代表的微孔板分割反应体系现在已较为少见,其微孔板的单个成本超100元人民币,而以伯乐等为代表的微滴式油包水反应体系,成本远低于微孔板,由此快速取代了微孔板技术。国内的大部分企业也是沿着该路径研发。实现微液滴油包水的方式有很多,最为常见的是使用微流控芯片,由于微流控芯片的单个成本也在20-30元,对于科研市场尚可接受,但临床与qPCR正面较量时,该成本又显得难以接受了。但短期内,微流控芯片国内量产尚有难度,降成本更是难以实现。至今除科维思的HER2基因扩增检测试剂盒(定性)外,并未有其他的试剂盒上市,数字PCR特殊的油相和表面活性剂体系,导致试剂盒的开发难度大大增加。

为数字PCR“正名”:缺的不是应用领域,是“完美”

随着数字PCR技术的发展,大家也意识到成本的重要性,新的微液滴生成技术开始崭露头角。包括震动注射技术、阶梯乳化技术、界面震动微滴阵列技术、雾化技术等。微液滴生成方式的改变主要是为了降低样品检测成本,但新技术未经市场广泛验证,其稳定性、均一性、样本利用度等就需要投资人自己去验证,从底层设计,机械结构到样本测试,确实更为考验投资人的专业性。



为数字PCR“正名”:缺的不是应用领域,是“完美”

科学家和企业家们除了在液滴生成的方式上不断探索创新,同时在液滴制备数量上不断提升。现在主流的液滴数在2万左右,许多企业已将液体生成数量提升至10万、20万乃至百万级。对于高浓度样本,增加液滴数量是有意义的,但在上样量相同的情况下,液滴数量越多将导致液滴体积越小,在扩增过程中更易破碎融合。而对于数字PCR主要攻克的极低浓度样本检测,单纯地增加液滴数其实并无意义,更重要地应是上样量和样本利用率。目前上市的主流数字PCR的样本利用率约在60%左右,还有很大的提升空间。

试想一下,如果数字PCR的产品形态最终能与qPCR相似,甚至更优,样品的检测成本能控制在于qPCR相同水平,那么数字PCR就不再是qPCR的补充,而是qPCR的取代品,自然数字PCR技术的应用领域也不再是问题。也许有人要质疑,qPCR的装机量这么大,临床也“够用”了,医院还有替换的动力吗?笔者也曾和许多医生朋友沟通过“够用”这个概念,大多数的医生朋友的回答是:没有更好的选择那只能这么用呗!

数字PCR技术缺乏的不是临床应用场景,而是一款足够“完美”的产品!我们相信,不久的将来,这样的产品会面世,我们也终将“拥抱“数字PCR技术!

附:仪器信息网PCR仪专场