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Cepheid为PCR技术带来新理念——访美国Cepheid公司首席执行官John L.Bishop先生
来源:仪器信息网         发布时间:2010年08月16日        作者:admin        点击数:

历经20多年的发展,分子诊断市场已成为全球体外诊断行业增长最快的市场,特别是在传染性疾病的快速诊断、肿瘤早期诊断、新生儿疾病筛查等方面的应用更成为各国科学家研究和关注的热点,而目前以PCR(聚合酶链锁反应)技术为基础的分子诊断是应用最为广泛的分子诊断技术,占据了分子诊断市场的主流。

  美国Cepheid公司就是一家以PCR技术为平台,致力于临床快速分子诊断产品研究与生产的知名公司,在院内感染检测方面更是业界的领先者。值此美国Cepheid公司高层访问中国、考察中国市场之际,仪器信息网编辑就分子诊断技术现状、仪器平台、检测试剂及公司中国发展战略等采访了美国Cepheid公司首席执行官John L.Bishop先生,Cepheid公司全球业务经营执行副总裁Nicolaas Arnold先生、Cepheid公司法律事务及业务拓展高级副总裁Joseph H.Smith先生、Cepheid公司国际销售部Lifeng He博士及Cepheid公司中国代理天津仪美科技有限公司总经理畅志强先生等陪同专访。

美国Cepheid公司首席执行官John L.Bishop先生

突破传统PCR仪的设计 实现更快、更精确、更易操作

  以PCR仪为仪器平台的分子诊断技术虽然是分子诊断技术中应用广泛并比较成熟的技术,但是还存在一些局限:(1)尽管方法简单,但是操作过程复杂,特别是样品的制备过程,对操作人员的要求很高;(2)很容易被“污染”,PCR技术具有高特异性、高灵敏度的优势,但这些优势也常常成为PCR技术的“烦恼”,环境中的病菌或操作人员的一点失误都会被几何级数的放大,造成检测结果的“假阳性”。

  Bishop先生说到,“Cepheid公司与传统的PCR仪生产商不同,没有经历化学法到免疫标记法,再到PCR技术这样的发展阶段,而是直接从一个全新的平台上开发PCR仪,在仪器设计理念上突破传统的96孔板设计,采用了独立的反应槽;开创独特的样品制备系统,采用微珠试剂。目前,Cepheid公司开发的实时荧光定量PCR仪分为两个系列:从样品中核酸的提取到完成PCR检测完全实现自动化的GeneXpert系列和需要实现核酸提取后进行PCR检测的半自动SmartCycler系列。”

Cepheid公司GeneXpert IVPCR

  独特的样品制备系统实现样品制备与测试的一体化

  “传统的PCR实验,需要对样品进行裂解、核酸提取、纯化及浓缩等繁杂的样品制备,通常耗时2-3小时,而Cepheid公司的GeneXpert PCR仪包含微流样品管、超声装置、注射装置、旋转装置、直角光路设计的特殊定量PCR反应管等几个部分,将样品制备和实时定量PCR反应全部自动实现,从样品制备到完成测试最快仅需30分钟左右,大大缩减了样品的制备时间,消除了操作中的人为误差,提高了反应结果的准确性,并且大大减轻了操作人员的工作强度。”

  独立的PCR反应系统使检测更加准确

  “与传统定量PCR仪96孔板的设计不同,GeneXpert PCR仪采用独立的I-CORE模块设计,每个样品槽都集成有独立的加热/冷却系统以及光学信号激发与检测系统,每一个模块就相当于一台独立的定量PCR仪。这样设计的好处在于,其一温控更加精确,检测时光程差异可忽略,保证了检测结果的精确性;其二可以同时进行多种不同病原微生物的检测,相对于目前传统实时定量PCR仪的单一病原体检测,采用I-CORE模块设计GeneXpert 和SmartCycler PCR仪就显得非常灵活,根据用户的需求可以配备从1个模块到16个模块,32个模块,而最新推出的GeneXpert Infinity 48 PCR仪可以配备多达48个的模块。”

  微珠试剂设计提升测试操作的简易性

  “传统的试剂盒里包含有样品制备过程各步所需的试剂,在操作的时候需要测试人员手工一步步加入;而Cepheid公司的试剂盒则是将酶、dNTPs(三磷酸脱氧核苷)、缓冲液等全部浓缩在一个微珠(Bead)中,而基因特异性引物、荧光探针、内参则包含于另一个微珠中,检测时,只需将两个微珠加入cartridge中,GeneXpert PCR仪就可以自动完成样品测试。独特的微珠试剂设计一方面可保持样品和试剂在常温下的稳定性,以及在微流样品管中的快速溶解,另一方面也便于精确操作减少误差,使得同一反应在任何时候任何地点都可以得到高度一致的检测结果。”

  Bishop先生总结说到,“Cepheid公司的GeneXpert PCR仪将样品制备和检测整合在一起,是目前世界上唯一全自动封闭式实时荧光定量PCR仪;它与Cepheid公司提供的相应检测试剂盒完美结合,省去所有的手动加样环节,完全实现‘Sample In,Answer Out’,从而做到了更快、更精确、更易操作。我们的技术使得临床分子诊断从高端实验室、顶尖医院步入小型实验室、诊所,降低了对环境及操作人员的要求。为分子诊断技术在临床上的应用普及提供了广阔的前景。”

PCR仪器平台已很完善 未来重点在于丰富试剂盒的种类

  “目前,Cepheid公司的PCR系统已经很完善,全自动封闭式平台,并且在通量上具有扩展性,可以从1个模块扩展至48个模块。与业内其他PCR仪生产商相比,我们的PCR仪已经领先2-3代,故今后公司将更多地关注试剂盒的研发,拓展现有试剂盒的种类。”Bishop先生谈及公司未来发展重点时说到。

  增加院内感染相关试剂盒种类

  “病人入院治疗以前没有感染,在入院治疗48小时后有感染症状”定义为院内感染,这是目前很多医院困扰的问题,仅美国每年就有约二百万人患院内感染,近十万人死于院内感染。

  Bishop先生说,“Cepheid公司是院内感染诊断的领先者,特别是在多重耐药金黄色葡萄球菌(MRSA)及耐药性结核分枝杆菌(MTB)方面。2010年公司还将有6种病原体检测试剂盒获批上市,其中一种与流感相关的病原体试剂盒及一种与万古霉素(VanA)相关的试剂盒已经获批上市销售。”

  涉足肿瘤诊断试剂盒领域

  Bishop先生介绍说,“Cepheid公司2010年一个新的研发项目是基于MricroRNA的肺癌诊断试剂盒。研发中的关键标记物可在肺癌早期和晚期阶段的血清中检测到,我们希望基于多重标记物的分子诊断不久可以取代切片检查。此外,Cepheid公司还与与美国强生公司合作,开发乳腺癌早期诊断的相关产品。”

从仪器到试剂 进军中国临床分子诊断市场

  Cepheid公司的产品进入中国市场已经多年,不过以前主要是以仪器为主,主要用在研究领域。Bishop先生说,“此次中国之行,Cepheid的高层将访问中国北京与上海,并与相关的医院进行商谈,我们希望一方面把先进的技术带给中国,另一方面取得优异的商业成绩。今年我们将通过代理商天津仪美科技有限公司大力拓展中国的临床分子诊断市场,除了技术领先的PCR仪产品外,相关配套试剂也是我们推出的重点。以前我们的主要市场在美国和欧洲,未来中国是我们重点开发的市场。”

  获取国家食品药品监督管理局(SFDA)的批准

  在中国,分子诊断技术要应用到临床必需得到SFDA的批准,相关的仪器及试剂要注册成为医疗器械。作为Cepheid在中国的代理,天津仪美科技有限公司总经理畅志强先生表示,目前Cepheid公司的GeneXpert及SmartCycler 荧光定量PCR仪,以及相关试剂都已向SFDA提交了申请,相信不用多久时间就可以获得批准。Bishop先生说,“我们的产品均获得美国FDA的批准,我们很有信心能够获得SFDA的批准。”

  与中国的医院、科研机构开展科研项目合作

  “院内感染问题在中国也比较突出,中国政府对此很关注,而Cepheid公司的相关产品能够帮助中国应对这方面的问题。此行考察中国,我们将在中国选取一些医院或科研机构开展这方面的研究工作。此前,我们主要是与美国及欧洲的研究院所合作。” Bishop先生说到。

  针对中国市场采取合适的价格战略

  “Cepheid公司的GeneXpert PCR仪是针对已知样品、已知基因的快速检测,因此,不同的样品及检测目标都需要研发人员预先研究和优化程序,专业的微珠化试剂使得成本很高。但是针对中国市场,我们会设定合适的价格。”Bishop先生补充说,“但是我们希望中国的用户可以理解,试剂价格里包含了对照组,并且比其他试剂使用更加方便,测定更加精确,性价比更高。”

  筹划推出简单易懂的“中文名称”

  谈及公司英文名Cepheid的含义时,Bishop先生解释到,“Cepheid在英文里是指一个光很强的星球,用其来衡量其他星球的亮度。顾名思义,我们希望Cepheid公司的技术与产品可以在行业内担当这样的角色。考虑到要在中国市场推广,公司正计划推出一个简单易懂的中文名称。”

 

美国Cepheid公司高层与其中国代理合影

(从左至右分别是:Lifeng He博士、Nico Arnold先生、Joseph H.Smith先生、John L.Bishop先生、畅志强先生 )

 后记

  采访Cepheid前夕,恰逢第一届中国分子诊断技术大会在北京召开。会议上获悉,在中国,PCR技术用于临床诊断始于上世纪90年代初,可是随着一系列“假阳(阴)性”问题的出现,1998年卫生部暂停了临床PCR检验,直至2002年卫生部颁发了“临床PCR实验室管理暂时办法”,同年深圳人民医院检验医学部分子实验室首个获批为临床PCR实验室,至此PCR技术用于临床诊断在中国才正式恢复。

  如今,随着各类流行性疾病的频繁爆发及此技术在欧美国家的广泛应用,中国鼓励医疗机构采用有效、价廉的分子诊断新技术,为提高人民的健康水平服务。未来中国的临床分子诊断市场前景可谓一片光明。

  当笔者问及未来分子诊断应用前景时,Bishop先生表示,其一应用的范围会越来越广,从如今的高尖端的中心实验室将普及至小型诊所,并且可以检测的疾病的种类也将更加广阔;其二可以实现床旁诊断,未来分子诊断可以不需要在实验室检测,而是在病人的床边就可以进行检测与诊断。

  采访编辑:杨娟

  附录:美国Cepheid公司网站

  http://www.cepheid.com/

  天津仪美科技有限公司网站

  http://www.yimeisci.com/


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