技术抗疫 博奥赛斯照亮国产仪器国际化之路
  • 来源:中国科普网
  • 作者:史诗
  • 2020-12-28 14:16

时至今日,张振斌仍然不悔2020年初那30多个“住”在实验室的日子,和时间赛跑,压力前所未有,虽然辛苦但是值得。

作为博奥赛斯(天津)生物科技有限公司(下称“博奥赛斯”)的试剂研发总监,张振斌带领团队30余人在新冠肺炎疫情爆发之初,果断分析形势,凭借多年研发经验,立即投入新冠病毒抗体检测试剂盒(下称“试剂盒”)的研发工作中。

合作:一拍即合的默契

2020年伊始,新冠肺炎从武汉爆发后笼罩了全国,牵动着亿万中国人的心。看到新闻里频频报道的抗疫前线万千医务人员的身影,博奥赛斯董事长栾大伟和总经理刘萍下定决心“应该做点什么”。

当时,博奥赛斯在生物医药基础研究领域已取得一系列创新成果,主营产品包括化学发光系列及快速诊断系列两大类,并先后承担国家“863”计划、国家十三五重大专项等国家重大项目。

基于十多年的化学发光试剂和仪器研发生产经验,同时作为重庆医科大学的校友,总经理刘萍第一时间联系了重庆医科大学校长黄爱龙,两人一拍即合,迅速达成合作协议,从新冠肺炎抗体检测入手进行研究。

因为当时国内已有多家公司可以提供核酸检测试剂产品,但抗体检测试剂还是空白。方向确定后,重庆医科大学负责前期抗原的研究和重组蛋白的设计和制备,博奥赛斯负责后期试剂盒的研究开发。 

科研团队

据了解,病毒入侵人体后,人体免疫系统中的效应B细胞会分泌产生与病原微生物结合的免疫球蛋白,即“抗体”。无论是正在被病毒感染的患者,还是曾经感染过病毒、现已治愈的人,在体内都可以检测到抗体。

“抗体检测更有利于后期高通量的使用,多台机器同时检测,速度更快;而早期核酸检测的痛点正是检测量较低。”张振斌说,此外,抗体检测采集的是人体外周血,样本更加稳定,大大减少错诊和漏诊。

张振斌告诉科普时报记者,免疫学试剂主要采用胶体金和化学发光等方法。胶体金法使用方便快速、成本低、应用范围广、技术难度相对低,但存在灵敏度较低、无法定量等局限。化学发光检测灵敏度高,且能够显著提高临床检测的准确性,同时具备高通量、简便安全、速度快等特点。

经过慎重思考,双方把主攻方向聚焦在新冠病毒抗体的化学发光检测试剂研发上,利用磁微粒化学发光法,共同研发新冠病毒IgM/IgG的免疫诊断试剂盒。

研发:目标明确有条不紊

这是一段与时间赛跑的日子。做抗体检测首先就需要找到抗原,哪些蛋白质具有抗原性可以产生抗体,需要做蛋白结构解析,进行预测、设计,再合成验证。

张振斌回忆,研发团队不眠不休,很多人吃住都在公司,心中只有一个目标,就是尽快生产出高灵敏度和高特异性的试剂盒。

这个时期由于新冠病毒疫情的特殊性,要求检测试剂盒的灵敏度要绝对高,否则起不到防控效果;也要求特异性足够高,否则很容易错误判别健康人员,造成针对人员自身以及相关密接人员不必要的隔离。此外,人体血清中含有上万种蛋白质和各种抗体成分,如何在茫茫的血清蛋白中灵敏而特异地识别出人体针对新冠病毒产生的IgM和IgG抗体,是技术路线中的难点。

从抗原设计与制备,到试剂盒组装及实验室验证,再到临床验证,这是研制抗体检测试剂的3个重要环节。“当时我们选择了4种不同的重组蛋白,36种不同序列的多肽,系统地进行筛选测试,排除可能引起假阳性的情况,保证试剂检测的特异性。”张振斌称,团队将筛选出的蛋白和多肽做成试剂盒,拿到重庆医科大学的几家附属医院进行临床验证,找出确诊病人血清标本检出率高的试剂,保证了试剂开发的有效性,特异性提高到99.5%。

突破:克服困难研制成功

“蛋白在重庆制,试剂盒在天津做。”张振斌称,那段时间一些销售人员和技术人员是在往返天津和重庆的航班上度过的,采用接力的方式,来回取送这些物品,只为争分夺秒确保试剂盒尽快研制出来。

新260侧面

在通过中国食品药品检测研究院的预实验后,2月3日,博奥赛斯向湖北和重庆各大医院捐赠了2万余人份试剂盒。

经过整个团队的不懈努力,2月29日博奥赛斯公司的磁微粒化学发光法IgG/IgM抗体检测试剂盒获批,成为获批的全球首个可分别检测IgG/IgM抗体的试剂盒。3月3日,IgG/IgM抗体检测被国家卫生健康委印发的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》纳入新冠肺炎的确诊依据。3月5日,第一批各100万份的新冠病毒IgM/IgG抗体检测试剂盒正式上市,为识别新冠感染者提供了重要手段。。

无论是正在被病毒感染的患者,还是曾经感染过病毒、现已治愈的人,在体内都可以检测到抗体。如果检出IgM抗体,通常表明处于感染初期;检出IgG抗体,通常表明处于治愈过程之中。

基于以上认知和原理研发的IgM/IgG抗体检测试剂盒,医务人员可以借此使用不同的检测手段作为补充,以便进一步提高新型冠状病毒的检出率,尽量减少错诊、漏诊,还将有助于将诊断时间前移,及早确诊。

在至关重要的临床检测环节,博奥赛斯生产的化学发光仪设备功不可没。作为抗疫的“功臣”之一,博奥赛斯的“磁微粒全自动化学发光免疫分析系统”是这样开展工作的:仪器上的样本盘用于放置病人血清,通过机器运转到检测盘进行检测。样本盘本身是流动式的,检测完可以替换新的样本。

在克服了重重困难,目睹检测系统开始投入使用后,张振斌和他的团队终于松了一口气。

常态:国产仪器承担重要角色

如今,博奥赛斯的产品已远销国外,助力更多国家抗击新冠疫情。张振斌介绍,在疫情常态化的今天,在推出IgM/IgG检测试剂后,博奥赛斯还将陆续推出IgA、总抗体和中和抗体三种检测试剂。


钟南山院士团队与博奥赛斯团队在湖北抗疫时留念

在这场战役中,博奥赛斯取得的成绩都被首都医科大学附属北京天坛医院(下称“天坛医院”)实验诊断中心主任张国军看在眼里。

去年起,天坛医院承担了“国产全自动化学发光免疫分析系统验评与推广”的验评项目。该项目旨在推动国产检测仪器从创新成果走向市场的“最后一公里”,实现国产检测仪器由“创新端”向“市场端”的拓展。

“近年来,国产全自动化学发光免疫分析系统(仪器和试剂)发展迅猛,这次验评中我们发现,从产品的外观设计到操作性能已经与进口产品的距离越来越近了。”张国军说。

当前,国产仪器在市场应用上也更加广泛,高端客户数量也有明显提升。不过张国军也坦言,但在国内三甲医院中,进口仪器使用率仍然占比更多。

究其原因,张国军分析称,“第一,进口仪器的检测项目及其相关的临床数据更齐备,更有利于支撑科研项目;第二,国产全自动化学发光免疫分析系统发展较晚,临床应用的数据相对较少,一定程度上制约了产品的推广和使用。”

新冠肺炎疫情是挑战也是机遇。对于生产新冠抗体检测设备的领先国产企业来讲,已经逐步占领了全球市场。对此,张国军建议,“我们应该趁此机遇,完善国产仪器上市后的验评体系,持续监测产品质量的同时督促企业改进不足,缩短与进口对标产品的性能差距。这是我们验评的初衷。”

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