诊断试剂讲座

体外诊断试剂讲座,目录,01.体外诊断试剂行业背景02.体外诊断行业分类及简介03.免疫基本技术概况04.原辅料及其应用05.业务发展方向,目录,01.体外诊断试剂行业背景02.体外诊断行业分类及简介03.免疫基本技术概况04.原辅料及其应用05.业务发展方向,体外诊断试剂行业背景,体外诊断（IVD，In Vitro Diagnosis）试剂，包括可单独使用或与仪器、器具、设备或系统组合使用，在疾病的预防、诊断、治疗监测、预后观察、健康状态评价以及遗传性疾病的预测过程中，在人体之外通过对人体的样本（如血液、体液、组织等）进行检测而获取临床诊断信息的产品和服务，包括仪器、试剂、校准品、质控品等。原理是通过试剂和体内物质在体外的反应强度或速度来判断体内物质的性质和数量，通过和标准品的比较来判断人体的生理状态。,体外诊断试剂行业发展,整理自Kalorama Information公司2012年发布的Worldwide Mkt for IVD Tests 8th Edition,体外诊断试剂行业发展趋势,技术不断创新,质量要求严格,品种多样化,1、技术含量高：诊断试剂行业具有技术水平高、知识密集、多学科交叉综合的特点，是典型的技术创新推动型行业；2、技术创新力度大：过去20年，体外诊断试剂历经了“生化、酶、免疫测定、分子诊断4次革命，不断推进诊断试剂技术的发展。生命科学的发展将会进一步推动行业的快速发展。,1、重要性：诊断试剂是检测患者患病和病情的基本工具，检验结果的准确度直接影响了患者的生命和健康。2、质量要求高：现代医学的发展对医学检验的要求越来越精细量化，对诊断试剂的质量具有较为严格的要求。,1、产品精细化：诊断试剂主要是为医疗提供先验性检测服务，对检验结果的区分度和精细化要求极高，因此使得各类疾病都需要专门的检测试剂，从而导致了产品的多样化特征。2、品种多样化：目前人类掌握的诊断试剂高达50000种，产业化的达1200多种。,体外诊断试剂行业的特点,开始引进部分国外先进设备和技术，形成产业化的雏形，但没有成型的生产和销售组织过程,80年代-90年代初,1993-本世纪初,目前,建国-70年代,开始产业化进程，大量国外先进技术进入中国，产生大批生产厂家，竞争恶化，产品参差不齐，市场秩序非常混乱,国家对行业展开整顿，取缔无生产文号厂家，并对厂家进行GMP标准认证，大批不达标厂家出局,市场竞争趋于稳定，行业集中度提高，需求持续增长，行业将迎来高速发展,市场导入期,成长期,国内诊断试剂发展历程,2005年,2009年,100%=82亿元人民币,免疫类试剂已经替代临床生化成为并将长期成为主流诊断试剂,国内诊断试剂的产品结构,简要评述,一、我国诊断试剂消费现状：我国体外诊断行业起步晚，目前诊断试剂的研发方向主要以满足医疗机构需求为目标，缺乏诊断家庭消费的诊断产品，目前家庭消费多以单一的早早孕试剂为主。二、国外消费结构：目前国外诊断试剂中由接近40%用于家庭消费，产品覆盖面较广。家庭消费增速高于医疗消费市场。三、我国消费趋势：1、从07年左右开始，我国已有企业研发家庭消费套装产品，并得到了市场的认可，在发达区域已得到快速推广应用。2、随着居民对疾病预防意识的提高，家庭消费市场发展潜力非常突出，受试剂企业对该市场的日益重视，通过多功能、综合类家庭套装产品的不断导入，我国家庭试剂消费市场将面临巨大的发展空间，对行业发展起到巨大的推动作用。,目前我国诊断试剂消费机构,诊断试剂产品消费趋势,目录,01.体外诊断试剂行业背景02.体外诊断行业分类及简介03. 免疫基本技术概况04.原辅料及其应用05.业务发展方向,体外诊断行业分类,临床生化试剂,免疫诊断试剂,用途,测定“酶类、糖类、脂类、蛋白和非蛋白氮类、无机元素类、肝功能、临床化学控制血清等几大类产品,主要通过测定“酶类、蛋白类”元素，对“病毒类疾病、传染性疾病、内分泌、肿瘤、药物检测、血型鉴定”等进行诊断,主要通过“核酸和基因芯片”等技术，从基因角度对肝炎、性病、肺感染性疾病、优生优育、遗传病基因、肿瘤等遗传病进行检测,检测方式,可用普通半自动和一般生化分析仪进行检测，对检测设备要求较低,一般情况下需要精度高的专业全自动检测设备检测，对检测设备要求较高,最高的体外诊断技术，需要专业的基因类检测设备，检测技术难度大,优点,技术成熟，检测成本低，目前是非蛋白类元素检测的理想试剂（如：糖、脂类）,应用广泛，检测精度高，技术成熟，检测成本适中，是蛋白类元素检测理想的试剂,检测范围广，检测类别多，检测精度最高，可从基因层面诊断疾病,缺点,检测范围有限（如：病毒类、性病、艾滋等），精度低，无法检测基因类遗传疾病,存在检测死角（如无法检测非酶类、蛋白类元素引起的疾病，糖尿病等），无法检测到基因类遗传疾病,技术成熟度相对较低，检测成本高，不适合规模化推广,发展趋势,未来主要以糖、非蛋白类基础指标检测为主，逐步淡出其他检测市场，在基层市场具有较大发展空间,未来仍将成为主流的诊断试剂，行业处于稳定成长阶段,高端检测试剂，主要定位高端人群和特殊疾病群体，行业处于起步阶段,常见的体外诊断试剂特点,临床生化试剂,病人样本,诊断试剂（酶）,融合,诊断仪器,诊断结果,采用比色法检测生化指标，对蛋白类检测精度相对较低,免疫类诊断试剂,诊断技术,酶联免疫技术,化学发光,胶体金,1、原理：将医用酶同样本反映，根据反应物颜色的变化程度分析各类指标，确定诊断结果2、优点：技术成熟，成本最低3、缺点：操作复杂，耗时长，反应试剂残留存在放射性污染4、发展方向：目前是国内主流技术，但未来逐步被化学发光替代,1、原理：将抗原抗体同样本结合，然后由磁珠捕捉形成的反应物，再加入发光促进剂，加速反应物自发光速度和强度，用发光信号测量仪测量光子数量，据此诊断2、优点：精确度高，无污染，检测速度快，技术日益成熟3、缺点：成本相对高，技术成熟度在国内相对弱4、发展方向：代表了免疫诊断的发展方向,1、原理：胶体性质胶体金颗粒大小多在1100nm，微小金颗粒稳定地、均匀地、呈单一分散状态悬浮在液体中，成为胶体金溶液。胶体金因而具有胶体的多种特性，特别是对电解质的敏感性。 2、优点：快速、便捷3、缺点：成本高，灵敏度低、精确度低4、发展方向：急诊领域,分子诊断试剂,诊断技术,核酸诊断技术,基因芯片诊断技术,1、原理：将诊断试剂由“抗体抗原”变为“核酸”，依靠核酸从基因角度诊断病原及病情2、优点：精确度高，能从基因遗传角度检测疾病3、缺点：成本高，检测复杂，残留物质存在交叉污染4、发展方向：国家限制没有解决交叉污染的产品推广，目前只有少量产品得到认可，适合高端人群和特殊病种的诊断，市场空间有限，但盈利能力突出,1、原理：利用基因芯片对病人样本进行诊断，将分子生物学、微电子、计算机等多学科进行结合进行诊断2、优点：精确度高，无污染，3、缺点：成本最高，技术成熟度不高，产品开发难度大4、发展方向：适合高端人群和特殊病种的诊断，市场空间有限，但盈利能力突出,目录,01.体外诊断试剂行业背景02.体外诊断行业分类及简介03.免疫基本技术概况04.原辅料及其应用05.业务发展方向,免疫基本技术概况,酶联免疫技术,ELISA是一种免疫测定抗原或抗体的固相化抗原或抗体的酶标记,ELISA可用于测定抗原，也可用于测定抗体。在这种测定方法中有三个必要的试剂：（1）固相的抗原或抗体，即免疫吸附剂（Immunosorbent）；（2）酶标记的抗原或抗体，称为结合物（Conjugate）；（3）酶反应的底物。 可设计出各种不同类型的检测方法。,用特异性抗原进行包被和制备酶结合物。乙肝标志物中抗-HBs的检测常采用本法。本法关键在于酶标抗原的制备，应根据抗原结构的不同，寻找合适的标记方法。,双抗原夹心法,反应原理和模式与双抗原夹心法类似。用特异性抗体进行包被和制备酶结合物，以检测相应的抗原。此法适用于检验各种蛋白质等大分子抗原，例如HBsAg、HBeAg、AFP等。只要获得针对受检抗原的异性抗体，就可用于包被固相载体和制备酶结合物而建立此法。,双抗体夹心法,竞争法,小分子抗原或半抗原缺乏可作夹心法的两个以上的位点，因此不能用双抗体夹心法进行测定，可以采用竞争法模式。其原理是标本中的抗原和一定量的酶标抗原竞争与固相抗体结合。标本中抗原量含量愈多，结合在固相上的酶标抗原愈少，最后的显色也愈浅。小分子激素、药物等ELISA测定多用此法。,间接法,间接法是检测抗体常用的方法。其原理为利用酶标记的抗抗体（二抗）以检测与固相抗原结合的受检抗体，故称为间接法。间接法的优点是只要变换包被抗原就可利用同一酶标抗抗体建立检测相应抗体的方法。,捕获法,IgM的检测常用于传染病的诊断。用抗人IgM抗体包被固相，以捕获血清标本中的IgM（其中包括针对抗原的特异性IgM抗体和非特异性的IgM）。此法常用于病毒性感染的早期诊断。,封闭(blocking)是继包被之后用高浓度的无关蛋白质溶液再包被的过程。封闭就是让大量不相关的蛋白质充填这些空隙，从而排斥ELISA后的步骤中干扰物质的再吸附。常用封闭剂：0.05%-0.5%的BSA; 10%的小牛血清或1%明胶;脱脂奶粉,比较价廉，可以高浓度使用（5%）。,关键技术-封闭,1971年,Faulk 和Taytor在做免疫金电镜实验时引入胶体金：是一种分散相颗粒在1100nm之间的分散体系，外观透明不浑浊，在普通显微镜下看不见；颜色为红色,指示剂胶体金复合物（conjugate）:与抗体连接,胶体金技术,胶体金技术发展,80年代：第一代产品，免疫渗滤法 (Flow Through)90年代：第二代产品，免疫层析法（Lateral Flow）,女性妊娠 HCG21世纪：快速诊断方法适应市场需要，胶体金技术进入快速发展期，成为IVD的热点（传染病、毒品、食品安全、畜牧兽医等领域）,胶体金试纸条结构图,1.打开包装取出试纸条,2.直接插入待测样品中,3. 目测读出结果（3-10分钟内）,胶体金技术的优势：快速、方便,优势快速：读数时间短方便：即开即用，无需仪器独立：单一试剂，保存稳定,胶体金技术的应用,胶体金技术的展望（1）,标记物的发展:乳胶微粒、荧光微粒(Merck) 、顺磁微粒、量子点,胶体金技术的展望（2）,检测仪的发展：胶体金定量仪（ESE）、荧光定量仪(ESE，Biosite)；磁微粒检测仪（Magna Biosciences）,新材料的使用：Whatman Fusion 5材料不吸附或极低吸附蛋白材料“四和一”，节约了60%的组装劳动力检测线和质控线上的包被试剂，需先与乳胶微粒共价，或pH5000台,IMMULITE2500,IMMULITE2000,SIEMENS公司-Immulite2000/2500（原DPC）,技术路线：ALP+AMPPD，离心分离存储能力：156样本，24 试剂测试速度：200t/h上市时间：1998/2004在用台数：4200/600台,IMMULITE2000XPi,技术路线：吖啶脂直接发光，磁分离；存储能力：135样本，25试剂，1200反应管;测试速度：最高200t/h；上市时间：1998/2003；在用台数：6443台；,ABBOTT公司-Architect i2000/i2000SR,ROCHE公司- E170/e601,技术路线：三联吡啶钌+ TPA电化学发光，微流道磁分离；存储能力：样本轨道，25试剂， 1000反应管，1000Tip头，54孵育位；测试速度：170t/h；上市时间：2001/2006年；在用台数：550台、 100台；,BECKMAN公司-Access/Access2,技术路线：ALP+AMPPD辉光，磁分离；存储能力：60样本，24试剂；测试速度：最高100t/h；上市时间：1993/2001（与法国Pasteur研究院合作研制）在用台数：6100台（全球）,强生OCD公司-Vitros 3600,测试速度：189t/h；上市时间：2008在用台数：国内13台（北京）,目录,01.体外诊断试剂行业背景02.体外诊断行业分类及简介03.免疫基本技术概况04.原辅料及其应用05.业务发展方向,原辅料及其应用,原料：诊断试剂的关键,非生物类原辅料,生物类原辅料,Critical,非生物类原辅料种类,缓冲体系、离子强度等,溶剂、反应介质等,抗干扰、预处理等,无机试剂,有机试剂,表面活性剂,无机试剂,缓冲体系：磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、Tris、MES等离子强度：NaCl、KCl等酶激活剂：Zn2+、Mg2+等,有机试剂,溶剂：丙酮、乙醇等反应介质：DMFO、DMS等其他：高分子聚合物等,表面活性剂,非离子：Tween系列、Txiton系列、NP40等阴离子：SDS等阳离子：季铵盐等两性离子：甜菜碱类等,其他非生物类试剂,糖类：蔗糖、葡萄糖、葡聚糖等多元醇：甘油、乙二醇等解离剂,生物类原辅料种类,反应骨架,保存基质,特殊用途等,抗原抗体,动物来源蛋白,人源蛋白,抗原、抗体,抗原：人源性抗原、基因工程抗原等抗体：单抗、多抗等小分子：激素、药物等二抗：兔抗鼠、羊抗兔等,动物来源蛋白,牛源：BSA、牛血清（胎牛、新生牛）、牛IgG等羊源：绵羊血清、山羊血清、羊IgG等鼠源：小鼠血清、鼠IgG等其