隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，檢測要求的不斷提高，熒光PCR技術(shù)已經(jīng)成為臨床分子診斷的主打技術(shù)。但熒光PCR定量檢測時需要借助標(biāo)準(zhǔn)曲線，且分析精度有待提高，臨床上亟需新的檢測技術(shù)。

最近十余年，被稱為“第三代PCR技術(shù)”的數(shù)字PCR技術(shù)開始迅速發(fā)展。作為不依賴標(biāo)準(zhǔn)曲線可進(jìn)行單分子絕對定量的核酸檢測技術(shù)，數(shù)字PCR技術(shù)所需樣本量少，檢驗精度高，其納升級微滴反應(yīng)體系，對抑制劑的抗性大大增強，尤其擅長在大量背景模板的干擾下對罕見的目標(biāo)模板進(jìn)行檢測，信噪比高。因此，數(shù)字PCR技術(shù)具有檢測靈敏度高、定量結(jié)果更準(zhǔn)確、更直觀等多項優(yōu)勢，在感染性疾病、腫瘤基因檢測、無創(chuàng)產(chǎn)前篩查這三個臨床領(lǐng)域有顯著優(yōu)勢。

目前，我國的數(shù)字PCR市場基本被進(jìn)口產(chǎn)品所壟斷，成本居高不下。不過，令人振奮的是，北京新羿生物科技有限公司（以下簡稱新羿生物）歷經(jīng)4年的艱苦攻關(guān)，在國內(nèi)率先研發(fā)出具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的微液滴數(shù)字PCR平臺——TD－1，一舉打破了進(jìn)口產(chǎn)品的壟斷。

數(shù)字PCR系統(tǒng)五大需求：SMART

新羿生物副總裁楊文軍認(rèn)為，真正有價值的、適合中國市場的數(shù)字PCR平臺需要滿足以下五個條件：

簡便（Simple）：上手快，性能穩(wěn)定；

靈活（Multiple－choices）：樣本數(shù)量自由可選，軟件靈活定制；

精準(zhǔn)（Accurate）：具備防污染性能，嚴(yán)控各環(huán)節(jié)系統(tǒng)誤差保障檢測準(zhǔn)確度；

快速（Rapid）：3小時內(nèi)獲取檢測結(jié)果；

通量（Throughput）：滿足一次檢測多至96樣本的要求。

簡單來說，就是要實現(xiàn)“SMART”，這非常有助于數(shù)字PCR技術(shù)大范圍普及，惠及更多地區(qū)和人群。

新羿生物旗下的微液滴數(shù)字PCR平臺—TD－1就是緊緊圍繞這五個需求開發(fā)而成。

據(jù)介紹，使用TD－1，液滴直接于8聯(lián)排管中生成，生成之后無須手工移液，PCR擴增完成后，直接放入生物芯片分析儀中，即可進(jìn)行信號讀取與分析，操作十分簡便。該平臺一次可同時進(jìn)行1－8個樣本的液滴生成操作，一次可同時進(jìn)行1－96樣本PCR擴增，樣本檢測數(shù)量靈活可調(diào)。并且，針對不同需求，樣本分析軟件功能在一定范圍內(nèi)可靈活定制。

值得一提的是，TD－1采用首創(chuàng)的“準(zhǔn)共聚焦”式熒光檢測光路來構(gòu)建微液滴檢測平臺。與傳統(tǒng)的“共聚焦”光路不同，激發(fā)光路處于離焦?fàn)顟B(tài)，既能最大限度地激發(fā)微液滴的熒光信號，又能顯著降低熒光信號的噪聲，可以獲得極佳的檢測信噪比，顯著提高“陽性微液滴”與“陰性微液滴”之間的信號對比度。數(shù)據(jù)顯示，TD－1實現(xiàn)了0－300，000拷貝／樣本的大動態(tài)范圍檢測，相對誤差小于3％，線性度r＞0．999。

同時，新羿生物設(shè)計了全新的全封閉式微液滴芯片結(jié)構(gòu)，采用獨創(chuàng)的“密封－穿刺”的結(jié)構(gòu)，使芯片與反應(yīng)管之間形成密閉的連接，巧妙地完成封閉狀況下的取樣操作。整個過程中保持了嚴(yán)格的密閉，避免微液滴核酸擴增產(chǎn)物氣溶膠的污染，極大地提升了產(chǎn)品的臨床適應(yīng)能力。

在結(jié)果判讀環(huán)節(jié)，新羿生物利用基于概率分布和置信區(qū)間的絕對拷貝數(shù)推算方法和基于數(shù)據(jù)密度的聚類分割合并算法，實現(xiàn)檢測結(jié)果的可視化、準(zhǔn)確和自適應(yīng)的自動判讀。

楊文軍表示：“總的來說，TD－1的主要優(yōu)勢包括液滴數(shù)多、加樣體積靈活可調(diào)、樣本數(shù)量靈活可調(diào)、操作簡單、可進(jìn)行96樣本擴增、全封閉芯片檢測防污染、成本低等多重優(yōu)勢�！�

據(jù)了解，新羿生物的TD－1微液滴數(shù)字PCR主要用于三個方面，一是感染性疾病的早期和快速診斷，為多種重大感染性疾病提供更為準(zhǔn)確的治療建議，在新冠肺炎疫情戰(zhàn)役中，TD－1為新冠病毒快速、準(zhǔn)確檢測，提供了重要支持；二是腫瘤基因檢測，由于分析靈敏度可以達(dá)到單個拷貝，可以高效地檢測到血漿中微量的腫瘤循環(huán)DNA，為肺癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌、慢性粒細(xì)胞白血病等病種的早期預(yù)警、伴隨診斷、療效監(jiān)控和預(yù)后判斷提供更加可靠數(shù)據(jù)；三是無創(chuàng)產(chǎn)前篩查，可以高靈敏地檢測孕婦外周血胎兒游離核酸，更快、更便宜地開展唐氏綜合征等染色體疾病檢測。

目前，TD－1已經(jīng)取得國家醫(yī)療器械上市許可，在多家醫(yī)院、科研機構(gòu)和企業(yè)投入使用。楊文軍表示：“接下來，新羿計劃用3－5年時間緊緊圍繞數(shù)字PCR技術(shù)平臺，以國內(nèi)臨床急需的重大疾病早篩早診和精準(zhǔn)診斷為研發(fā)導(dǎo)向，建立高效的“研發(fā)驅(qū)動－商業(yè)轉(zhuǎn)化”的運行機制，為大眾提供更多高品質(zhì)的醫(yī)療產(chǎn)品。”

背后團隊：強大的研發(fā)隊伍和豐富的臨床應(yīng)用經(jīng)驗

新羿生物專注于微液滴數(shù)字PCR平臺的建立及其在臨床等領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)，立志進(jìn)行核心技術(shù)自主創(chuàng)新，做高端醫(yī)療器械國產(chǎn)化的先行者，這與新羿生物強大的研發(fā)團隊分不開。

作為一家由核心技術(shù)驅(qū)動的生物高科技公司，新羿生物堅信人才是企業(yè)的核心競爭力。目前，公司員工總數(shù)50％為研發(fā)人員，專業(yè)背景分布生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、機械、電子等各個領(lǐng)域，多位核心骨干畢業(yè)于清華大學(xué)、北京大學(xué)、協(xié)和醫(yī)學(xué)院、香港科技大學(xué)、哈佛大學(xué)、美國西南醫(yī)學(xué)中心、加州大學(xué)等知名學(xué)府，具有深厚的研究及產(chǎn)業(yè)化背景，在分子診斷科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)上均有重要突破。

同時，團隊專業(yè)優(yōu)勢覆蓋技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量、注冊、市場、銷售等企業(yè)運行各個環(huán)節(jié)，能夠快速推動公司的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品上市銷售等工作。

數(shù)字PCR技術(shù)將成未來臨床分子診斷的關(guān)鍵平臺

目前，國內(nèi)數(shù)字化PCR市場已經(jīng)進(jìn)入成長期，受到了眾多資本和企業(yè)的關(guān)注。在國際市場上已經(jīng)涌現(xiàn)出了Bio－Rad和賽默飛世爾兩大頭部企業(yè)，羅氏、凱杰等巨頭也在積極布局?jǐn)?shù)字PCR市場。新羿生物作為國內(nèi)率先研發(fā)出具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的微液滴數(shù)字PCR平臺的企業(yè)，未來的發(fā)展值得期待。

但不可否認(rèn)的是，國內(nèi)數(shù)字PCR領(lǐng)域還存在著不少挑戰(zhàn)，如臨床單位對數(shù)字PCR技術(shù)的認(rèn)知有待提高、臨床注冊需加速等，楊文軍認(rèn)為，數(shù)字PCR技術(shù)未來還需要在高通量、自動化、多指標(biāo)、低成本方面繼續(xù)進(jìn)步。

針對數(shù)字PCR領(lǐng)域現(xiàn)存的挑戰(zhàn)，楊文軍希望，通過市場教育，使得公眾對數(shù)字PCR技術(shù)的高靈敏度、絕對定量和準(zhǔn)確性有良好的認(rèn)識；通過開放平臺，讓用戶開發(fā)不同的應(yīng)用試劑，拓寬數(shù)字PCR技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，形成生態(tài)，做大市場。

由于其定量的精確性和可靠性，數(shù)字PCR技術(shù)的先進(jìn)性及重要價值已經(jīng)成為行業(yè)共識�？梢灶A(yù)見，隨著檢測要求的不斷提高，未來數(shù)字PCR勢必會成為臨床分子診斷的關(guān)鍵性技術(shù)平臺，迎來快速增長。