移动质谱

移动质谱仪市场被国外品牌占据 进口替代需求大 质谱仪是一种用于安全科学技术领域的电子测量仪器，随着质谱仪市场的不断发展，国际主流厂商不断推出新型质谱仪产品，其中，移动/便携式质谱仪发展迅速，成为质谱仪器的一个重要发展趋势。新思界产业研究中心出具的《2021年全球及中国移动质谱仪产业深度研究报告》显示，全球移动质谱仪市场规模或将从1.3亿美元，增长到2026年的4.3亿美元，复合年增长率为27.0%。产品架构与技术的不断进步是移动质谱仪发展的动力，而下游应用市场对于移动质谱仪需求的增加是推动市场规模增长的主要因素。从应用领域来看，环境测试领域将成为预测期内最大、增长最快的应用市场 根据应用划分，移动质谱仪产品已经应用至国土安全、环境检测、毒品检测、取证、快速响应和灾难管理军事等场景，其中，环境测试是移动质谱仪最重要的应用市场。随着环境污染的加剧，全球对原位环境监测的需求不断增长，将推动移动质谱仪在环境测试应用市场中的发展。此外，全球各国政府组织制定了严格的环境保护法律法规，督促制造企业对环境样品进行测试、检查和认证的频次增加。而且环境监管机构也已出台相应指导方针，规范环境样品的检验、采样和测试服务，以检测污染物和污染物的存在。北美地区是2020年全球移动质谱仪行业最大的区域市场 北美地区拥有多样化和完善的研发基础设施，终端用户行业迅速采用便携式和技术先进的技术。2020年，北美在移动质谱仪市场中占据最大的市场份额。美国能源部于2020年发布了《未来二十年重大科学装备计划》，该计划的设计为重大科学仪器设备、设施和装备提供了战略框架和发展思路，并为后续政策与资助决策提供指导方针，同时也推动了美国移动质谱仪市场规模的快速发展。此外，在北美地区，监管机构正在密切监测环境的安全和质量，以建立跨地区的环境安全。受中国市场需求增加推动，亚洲地区市场将成为增长速度最快的区域市场 中国在移动质谱仪领域的产业化创新及应用水平均落后于西方发达国家，中国移动质谱仪市场基本被国际行业巨头所垄断，而随着未来中国对移动质谱仪产品需求的不断增加，未来国产替代需求非常大，中国也将成为全球范围内移动质谱仪增长速度最快的区域市场。 全球质谱仪市场的主要竞争者包括沃特世、丹纳赫、布鲁克、安捷伦、赛默飞、生物梅里埃、岛津等，占据全球大概90%的市场份额。

距离上一年度罗氏的半年报中公布了比较多的临床质谱方案细节后，又过去了半年时间，按其规划，2024年底将会在欧洲率先上市。　　随着上市时间的临近，按着新品上市的一般推进流程，罗氏公司也不断对外公布了一些最新细节，使得其质谱方案的神秘面纱也一层一层的逐渐揭开。　　在临床质谱火热之际，我们之所以如此关注罗氏公司的质谱项目，还是基于业界对罗氏公司全自动质谱方案的高度期望，尤其在科学仪器巨头赛默飞世尔(Thermo Fisher)公司全自动质谱一体机Cascadion项目以失败告终之后，我们更期待IVD巨头的解决方案。　　看从IVD企业的方向是否可以走通，彻底解决临床质谱自动化，推进临床质谱进入临床检测科室，完成临床质谱普及的最后一公里路。　　本文仅为分享临床质谱相关知识、探讨质谱自动化方案，以期质谱技术在临床端的进一步发展。质谱技术的普及，需要各级别企业的共同努力，有大象起舞，也有蚂蚁雄兵。文中内容仅为技术探讨，是对公开信息的进一步学习、推测和探讨，如有理解偏差、不准确的地方，请仅以罗氏公司未来官方资料及解释为准。我们敬重头部企业罗氏这么有创新的技术尝试且需保护相应的专属设计，也期待各家质谱相关公司凭借独立的创新精神取得各自的突破。　　上市计划进展　　简言之，如期推进!　　落地时间与之前公布的信息没有变化，侧面证明在欧美地区的注册工作顺利、项目的研发按期望进展。　　2024年1月9日，在第42届摩根大通医疗健康大会(JPM 2024)上，罗氏公司CFO Alan Hippe 以Entering the next growth cycle(进入下一个增长周期) 为题汇报了罗氏公司的一些主要进展，其中有两页提到了诊断部的质谱项目，确定其对未来增长的重要性，并再次提到其上市计划，2024年底CE欧盟区域落地，2025年预计美国FDA获批。　　2024年2月初发布的2023年财报中，在诊断部CEO Matt Sause的报告部分，也看到他把i601全自动质谱系统在2024年CE落地作为他的首条关键任务。　　　　我们还注意到，2023年5月，在意大利罗马举行的第25届国际临床化学与检验医学大会(IFCC WORLDLAB)暨第25届欧洲临床化学与检验医学大会(EUROMEDLAB)上，罗氏也将其质谱系统进行了揭幕，为欧洲市场的上市预热。　　关于中国的上市时间，按业内推测及罗氏新产品在中国上市的规划传统，预计在2026年争取拿到国内上市资质。　　值得提及的一件事情，在2023年12月国家卫健委临检中心第二届临床质谱的培训班上，很高兴的看到罗氏公司RA注册部相关人员也来学习质谱相关内容。　　质谱技术对于罗氏公司也是一项新技术、新方法，为了做好相关注册工作、确保注册进度，相关人员主动学习相关知识，值得认可肯定!　　设备整体结构　　从左到右依次为进出样单元(含STAT急诊端口)、加样及磁珠前处理部分、色谱质谱部分。总体的尺寸并没有相关资料公布，但参照图片里其他模块的尺寸(e801及进样模块尺寸)，按比例可大致估算，整体的设备长度约3.8米(含进样单元)。　　其中色谱质谱部分从图中可以看出比e801(含MSB样本缓冲区)尺寸略短一些，我们姑且按1.4米算。　　关于重量，我们也做个大概估算：考虑到色谱质谱部分有泵单元、分子涡轮泵、质量分析器等重量较大组件，整体重量应大于等于e801的730公斤，所以三者相加(190+730+730)整体重量应在1.7吨上下。　　设备的整体结构，可以理解为进样单元，加上e801系统(含MSB样本缓冲区、无ECL电化学发光的检测系统)，后面再加一个液相色谱及质谱分析仪部分。　　此系统的e801部分，负责样品的进出样，传输，样品的加入，试剂的加入，基于磁珠的前处理等的流程，最后转移至液相色谱部分，进行液质分析相关步骤。　　质谱试剂产线　　在公布了质谱系统的型号i601之后，质谱的试剂盒也有了它的名称：Ionify(已注册商标)，并形成Ionify® reagent line。很显然，这个词来自于离子的词根，这也正是质谱的工作原理，使物质离子化，测量待检物的质荷比M/Z。　　至此，我们又可以大胆的猜测i601质谱系统这个cobas i系列的命名起源，那就是也是源于Ion离子这个词，与其免疫系统的e来自Electro ChemiLuminescence (ECL)elecsys电化学发光系统、临床生化的c来自Clinical Chemistry形成家族化命名逻辑，共同组成cobas中心实验室的主力机型系列。　　试剂盒形式沿用cobas生化、免疫系统的cassettes式设计，即试剂多联包形式，从截图可看出也为3组分、尺寸与免疫e green package一致，这也使得其能兼容使用免疫系统e801的试剂处理单元，享用在线装卸载试剂功能。　　若如猜测与e pack green试剂盒大小一致且试剂仓一致，则单模块也可以放置48个试剂。　　我们可以对比下罗氏的质谱试剂与赛默飞世尔的Cascadion质谱系统的试剂，从临床使用角度，罗氏的即开即用、成分整合、可高度自动化的试剂更符合临床工作人员的喜好。　　样本前处理工作流程　　质谱检测与生化免疫等其他间接检测(检测器隔检测杯读值、非直接接触待检物)不同，其待检物质是被吞进检测单元的，是直接读取待检物M/Z质荷比的一种技术，无需标记物。　　但血清中的成分非常复杂，有大量的磷脂、蛋白等基质杂质成分，待检成分只是非常少的一些物质，所以质谱检测是需要进行样本纯化后才能进样的，尽可能纯的待检物质可降低基质干扰，提升检测的灵敏度和准确性。样本前处理工作由于步骤复杂，目前是临床质谱分析的一个难点和重点，也是各家临床质谱自动化方案主要需解决的关键步骤。在众多的前处理方法中，磁珠法(或称萃取磁珠法)是最有希望实现高通量、自动化、标准化的，国内也有很多公司在这个方向下取得了卓有成效的进展。　　这里我们看到罗氏采用的是磁珠法的方案，其过程简要整理如下:　　此部分用到的各类试剂应主要来自Ionify的试剂包部分，从图中可大致判断罗氏的磁珠方案为正向抓取待检物的模式，磁珠依靠binder正向结合、抓取待检物质，最后洗脱下待检物质与内标物，进行后续检测。　　这里稍微补充一句，磁珠法其实也能做除杂的方式，即沉降基质等成分，用上清部分作为为后续待检样品。　　色谱质谱部分　　前处理纯化后的样本转移到色谱部分，经过色谱柱，再到质谱检测器进行检测，得到信号。　　为了提高检测通量，罗氏方案中设计了8个色谱柱单元，柱子放在cartridge中，这是一种特殊盛放色谱柱的弹夹式结构的装置，它还具有RFID标签。　　此种设计与Cascadion的Quick Connect Cartridge有相似的设计理念，都是为了使其安装更换更加便捷，易于临床客户上手。　　我们在上一次解读中提及到其设计检测通量可达到100个样品/小时，有过质谱使用经验的都知道，若按传统的单线程标准过色谱柱模式，要实现此速度非常困难。　　罗氏采用了多线程模式，即有8根色谱柱可供样本通过，后面将顺序出锋而陆续进入质谱检测。　　为便于理解整个实验流程，附简易功能模块示意图。　　布局仅为推测，最终布局请以官方公布为准。　　还有个非常重要的细节我们从图中可以看出，8个色谱柱单元长短并不一样，其中5个短柱子，3个长(常规)柱子区域。　　从如此高的检测通量设计来推测，短柱子是做单项目(或小组合)测试的，这类柱子应与常规的色谱柱不同，是为这些快速检测项目而设计的，如激素类单项。　　在结果界面的截图中，我们看到睾酮的色谱图里，单个测试是36秒的检测时间(注：色谱质谱系统里，30秒处为保留时间或出峰时间)，按此检测模式恰好可以达到标称的100标本/小时(3600秒/36秒)的速度。　　而对于长柱子(相对于短柱子的称呼)，应该与传统色谱系统中的常规柱子更接近，预估是做一些联检类的项目，会有较长的检测时间来处理套餐类的项目组合。具体哪些是组合项目和色谱柱具体工作模式，还请大家静待罗氏公司的最终公布吧。　　在设备的下方，则应是流动相溶剂等液体耗材部分及质谱仪部分(右侧)。　　分析软件　　检测流程的最后一部分，将会对数据进行自动处理，软件应用复杂的算法对结果进行验证，然后传输至LIS系统。这相比于传统的质谱分析软件有很大的改善，减少了很多人为参与、调整、确认结果的过程。　　在软件界面我们可以看到峰型整合和结果验证的细节，如这个睾酮结果的界面中，分别显示了内标物与待检物质的响应值与峰型情况，依靠峰面积得出待检物的浓度。　　在这个过程中，将自动完成待检物质与内标物的峰型质量检查、质谱仪与色谱仪的状态确认、整合与定标质量的确认、结果确认。　　项目菜单　　检测菜单也是质谱项目是否能成功的重要因素，罗氏公司一直以规划检测项目见长，这次在项目规划上也进行了大量的前期调研和顾问工作。　　按规划i601将有一个超过60多个项目、全面的试剂套餐组合，分两批上市。　　项目大类为以下5类：类固醇类激素类、维生素D类、TDM药物浓度检测、免疫抑制剂药物检测、滥用药物类检测。　　未来质谱模块的灵活配置　　模块化的设计一直是罗氏诊断产品的特点，从最早的Modular时代开始，到cobas 6000/8000。　　作为cobas Pro的一个模块，罗氏的质谱方案同样拥有灵活的配置形式，在以下图片中我们可以看到i601可以进行双模块的拼接，以便进一步的扩展检测通量和项目数。　　当然，还有几种与cobas Pro里其他模块的联机，与免疫模块e801的连接、与生化模块c503的连接，及与生化、免疫混合模块的连接 同样在今年落地的高速生化分析模块c703作为cobas Pro方案里的一员，未来也应可以参与到质谱模块的灵活配置中。　　但请注意，在官网的标注中，明确的告知：在上市初期，将仅以单模块形式提供，所有其他的包括生化、免疫的配置将会在随后的日期提供。　　一个有意思的探讨: 一套i601质谱系统算几个模块?　　我的猜测是算2个，那么一个线体分支就最多可连接2个i601(4个模块)，为什么?　　视频里的2个i601联机展示图可作为依据吗? 不是仅仅从这里。　　我的考量如下：通量的需求、设备长度、系统的复杂度、人员动线、通讯的限制、标本周转时间等等。　　但需要进一步的官方消息确认，仅作猜测探讨。　　补充知识：罗氏的多模块联机方案中，cobas 8000及Pro系列的模块连接数量，最多可扩展至4个。　　我们再看一下罗氏公司的一个整体规划图，这是一套CCM2.0的流水线系统，颇为壮观，从图中可以看出P系列前处理+后处理、日立的轨道系统与生化、免疫、质谱、分子、尿机、血球、凝血组成的强大多学科布局，i601质谱系统作为一个新学科模块，占据着极为重要的战略意义位置。　　写在最后　　近些年，临床质谱一直是热门赛道，资本方、客户端、企业端，一直期待这一技术在精准医学中大展拳脚，但其发展速度一直不如预期，这里面有很多的因素限制。　　我们非常期待有更多的企业在解决诸多困难中取得实质性突破，带我们进入临床质谱的新维度、新时代。　　如罗氏官网中质谱项目的标题：Are you ready to enter a new dimension in mass spectrometry?　　你准备好进入质谱分析的新维度了吗?　　作为相关从业者中的一员，也意识到，临床质谱的普及除了产品维度外，还需要更多的质谱相关知识的推广，让大家理解这一检测利器，最终懂它、用它，真正发挥其作用。　　希望今天的分享能起到一点点的作用。作者：IVD崔哥

2023年8月，上海拜谱生物科技有限公司(Shanghai Bioprofile Technology Company, Ltd.)宣布，公司A轮融资正式落地。此次融资金额达数千万，由上海中汇金资本领投，上海创业接力基金(Pre-A的投资方)跟投。此次融资不仅是为拜谱生物临床产品进入临床质谱领域和产业化提供资金支持，更是不断提升蛋白组学、代谢组学科研服务能力的又一重要里程碑。据仪器信息网统计，近两年以“质谱”为主营仪器技术或相关科研检测服务的融资事件频发，2022年中国质谱市场就发生了近30起融资，其中亿元级的融资数量占比甚至超过50%。2023上半年在经济下行压力加大的大环境下，质谱赛道仍然表现亮眼，8家公司成功融资约3亿元，其中2家公司还获得近1亿元的大额融资。可以看到，这是一个备受瞩目的领域，蛋白组学、代谢组学应用近年来获得极高关注度，这些组学分析方法可以提供不同生命进程或者疾病组与正常组相比差异的生物学过程的信息。蛋白质组、代谢组等方法，为生物学机制研究提供了更多证据，从而更深层次挖掘出疾病机理、药物靶点和生长发育等关键因子 质谱多组学技术经过近年来的快速发展，随着一些技术的突破性进展和成熟的商业化发展，使得越来越多的研究人员能够将该技术应用到自己的研究当中。可以说质谱多组学技术的应用，让我们离真相更近一步!　　同时在后疫情时代，人们对于健康需求与质谱领域发展升级的应用场景下，临床质谱异军突起，在市场也处于不断的上升期，是现今医学领域最值得创新与发展的赛道之一。　　临床质谱应用范围广阔，可在生化、免疫、微生物、分子等多领域对传统方法学进行替代。比传统诊断技术更具灵敏性、特异性和准确性，且具有高通量、高效率和低成本的优势。　　临床上相对成熟的质谱技术主要应用于代谢小分子、药物代谢、蛋白质多肽、微生物鉴定和核酸检测等领域，分别是液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)微生物质谱、核酸质谱(MALDI-TOF)。其中液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)用途最广，检测种类最多。　　此次融资签约也让双方达成多项共同目标。　　第一，大力支持发展临床质谱试剂盒研发，拜谱生物接下来将重点开展二类，三类试剂盒研发与生产。并在安徽省滁州市中新苏滁高新区建立3000平米临床质谱相关GMP车间和医检所，拥有属于自己的IVD专用研发实验室和科研服务实验室。　　第二，深化加速提高科研服务检测能力和通量。购买全球最新款蛋白质组质谱仪，科研团队着力自动化样品处理系统。　　第三，加强临床质谱和质谱多组学研发团队扩。　　市场前景　　因蛋白组学、代谢组学的经验积累，拜谱生物拥有多技术平台以及多应用领域方向的布局能力，并通过蛋白组学、代谢组学为临床质谱提供一站式解决方案。拜谱一站式解决方案是指整合产业上下游，为临床提供包括多组学技术研究(蛋白组、代谢组等)、仪器、试剂、前处理平台、软件、技术服务在内的完整方案。在中国独立医学实验室占比小，医院掌握临床资源，且质谱仪无法像生化、免疫实现高度自动化、临床客户未能熟练掌握临床质谱技术、缺乏标准依据和专业指导的情况下，一站式解决方案会是一种独特的模式，可有力保证检测结果的稳定性，加快推动质谱在临床普及。