某医科大学多功能流式荧光点阵仪设备论证申报书

1、NN医科大学大型设备论证表一设备论证申报书设备名称多功能流式荧光仪申购单位NN医科大学预算（力兀）?经费来源经费负责人数量联系人联系方式采购计划编号，/流水号购置理由及详细用途（目前工作开展的情况，仪器设备的购置目的、用途、仪器设备的先进性和适用性。仪器设备适用学科范围、合理性等。教学、科研任务，对学科建设、专业建设的意义以及应用领域和应用前景。）目前，本校科研上以蛋白免疫电泳、ELISA、蛋白芯片、核酸芯片、核酸提取仪、核酸扩增仪、一、二代核酸测序仪、流式细胞仪和成像等系统为主。科研试剂的选择较灵活、范围较大，既可以依据文献和专利自配，也可以购买多家生物试剂商的试剂盒。虽然其中有高通量高涵量

2、系统，但日常以中低通量检测为主，因为样本量、人力、物力、财力本来就是有限的。低通量检验虽然经济灵活，然而效率很有限，使得人力和场地问题很突出。举例来说，肺癌的EGFFS因突变有几十种，同属肺癌的ALK融合蛋白也有几十种，即使是一个野生型基因，它也存在序列多态性（物种、个体、可变剪接等层面），实际的蛋白序列数量是很庞大的，无论一个实验室到一个科室，都难以试验每个可能性来寻找现象背后的规律或验证假设。受全球相似的痛点驱动，Luminex公司基于流式荧光技术（细胞流式仪、微球、化学偶联、光学、数学的综合）开发了同名仪器，其中Luminex-200是流式荧光仪器的经典代表。因其灵敏度、编码技术、开放性

3、，可对大量游离型生物分子进行联检（同时同管检测多个指标），大大提高了样本利用率，获得了医药界好评。中等通量使得Luminex成为高低通量平台之个的一个难得节点：一是当需要筛选的靶标本身有限（比如常见癌基因在几十个），直接用Luminex即可自定义地、经济地获得快速筛选的结果；二，在高通量筛选（较低准确率）获得几十几百个潜在靶标后，Luminex能快速准确验证它们的真实性，及时排除系统错误，为下游的低通量高精度研究节省时间，提高研究成果的整体可重复临床上，Luminex仪器也已经在FDA和CFDAffi过注册。目前HPV佥测较多使用Qiagen公司的HC2试剂盒及配套仪器，月中瘤标志物检测较多使

4、用Roche公司的COBA仪器及配套试剂盒，随着每年新指标的成熟和商业化，现有平台的不足愈发明显，通量也趋于饱和。现有临床平台专用性强，试剂稳定但兼容性小，成本高，也更适用于临床样本，对科研样本（如细胞系、动物）支持不足。Luminex仪器则兼顾两者，临床有100多试剂盒/项目（含1000多指标），科研有2000多种指标。Luminex公司提供裸微球和试剂，允许理论上任何生物大分子的标记和检测；除了支持检测常见病原微生物、血液标志物以外，也涵盖各科室前沿研究的独特微生物、新发现蛋白质，甚至小RNA这为“转化医学”铺平了一条道路。月中瘤标志物、人乳头瘤病毒、呼吸道消化道微生物、器官移植HLA配型

5、、优生优育等方面都异军突起，撼动了正当流行的多个特种诊断平台的领导地位。小结，Luminex融汇了荧光、微球、化学偶联、核酸特异扩增/杂交、抗原抗体检测等多项技术，对全面培养医学分子生物学人才非常适合。Luminex的劣势在于技术较新，进入中国也较晚，学习和掌握该技术的人才相对少；乐观来看，这反而也能够激发起学生和老师的长期钻研能力。先进平台对于科研成果及专利产出大有裨益，二代测序（NGS就是一个成功先例。教学、科研预期效益（教学、科研及校内外服务预期效益及依据。）Luminex200是流式荧光平台系列中最成熟的仪器，购置Luminex200后，可为科室实验平台提供一种兼有补充和开拓性的重要实

6、验设备，能够进行更多中高通量的生物学科研项目，能够降低课题任务所需材料和人工，一天即可完成平时数周的检测任务（以细胞因子为例）。甚至塑料吸头（tip头）也大为节省。国际上基于Luminex200发表的文献不多但增长迅速，目前谷歌学术（支持全文搜索）所有含“Luminex200”的文献数为2290,其中1750篇发表于2011年及以后；而Pubmed（仅仅支持摘要搜索）显示Luminex亦达2231篇，并呈快速增长趋势（见下图，2015.9.15）。PubMedi/Lum2父CrearteRSSCreatealenAdvancedHelpSummary1 - 2Q per page Sort b

7、y Mo&t Rec ent Search resultsItems.: 1 to 20 off 2231Send Ic Fillers: Manage FillersMew featureTry the ne1* Display Ssitings option - Sort by RslwaihceNN医科大学设备与实验室管理处制Page 8 of 8Rvsults by y»arI 2009 1811i_lAhfasianarth口口悟$代lrKPEL&e占stBmeellc口ntunlc>T%口£!aitw七imntqiTli独神强1Beckma

8、nnR.Lipprosss.Hartzc.TohidnezriadM.FerreiraMS,Neuss-3leinis.SeekampA.-lungSKnitternRaihBJhrh.PuletvaragaDJBMCMWUEM觥口iQCL即158口PMC:而前41w3ml制口诃爵其中大多数是利用现有商业试剂盒进行检测分析，并未充分利用Luminex的开放性特色功能。而本医院长期开展包括RNA、DNA、蛋白质等各个水平的众多科学研究，承担国家、医院、学校的前沿科研任务，有数目众多博士、教授、临床兼科研的医生和技术人员，所以理应成为原创科研的主力军。这样一个高效的平台，能实实在在提高科室的科研能

9、力，有助于学科中报，也有助于扩大医院对社会的影响，具有较好的社会、经济和科研效益。最为明显直接的，就是Luminex可以替代ELISA对血液细胞因子的检测。ELISA大多属于可见光检测，灵敏度很少优于0.1纳克每毫升，所需血液样本常常在50微升以上，且一孔仅仅能够测一个指标。自动化程度也偏低。相比较，Luminex平台已有针对多达1600种细胞因子的组合检测试剂盒，并行联检数为2种到几十种，如37种感染有关细胞因子试剂盒（白介素2、8、10），只需10-20微升样本量，灵敏度在1皮克每毫升级别（比ELISA灵敏100倍），操作类似ELISA、费用低，人工省。除了可以向赛默飞、默克密理博、伯乐等

10、知名公司购买，还可以自行配制研发。据有Luminex使用经验人员称，检测时间可以节省80%,费用可节省50%。设备配套及今后扩充情况（场地，环境等。）实验室配套设施1 .需要二张稳固的台面，一张放置仪器主机，另一张放置电脑，显示器和打印机等。台面尺寸：1.2米（宽度）X0.8米（深度）X0.8米（高度）2 .准备至少1L蒸储水或“MilliQ”级的净化水。3 .11V或220V电源；最好有备用应急电源。4 .一次性耗材、生物危害品收集箱等常规物品。Luminex并不需要宽大的场地和特殊的配备条件，非常适合本中心现有和未来情况。预算编制依据（市场同类产品调研：不同品牌型号，性能，配置，已售价格及

11、使用单位名称；免税情况。）Luminex（流式荧光技术）虽与FACS（流式细胞技术）名称相近、原理类似，但它们的功能不具有相互替代性，这值得细细说明。Luminex创始人曾是FACST商的技术研发人员，他们将FACS勺技术延伸到了纯生物分子检测，“标记微球”模仿了具有众多表面蛋白标记的“游离细胞"。FACS佥测的是“已知生物分子标记的细胞”；FACS一大应用就是凭多种造血细胞系不同分化阶段细胞表面的CD蛋白大分子（ClusterDeterminant,细胞簇标定物）的抗体去发现、区分、计数外周血免疫细胞（如PBMC,比如CD钻白阳性初步提示T淋巴细胞，CD8蛋白阳性初步提示B淋巴细胞

12、；CD分子的单细胞信号有记录但总是统计入细胞群体，所以不属于DNARNA蛋白质层面的生物大分子检测。Luminex则完全适合；因为Luminex在微球的标准化、核酸杂交和抗原抗体反应方面做了优化。属于“以已知载体区分及计数已知分子”。Luminex的同类产品（“基本可替代Luminex”）有其本公司的MAGPIX50通量）、FLEXMA3D（500通量，仅欧盟授予体外诊断CE认证），以及提供给合作公司的OEMF品：BIORAD伯乐）的BIOPLEXS歹U,Merck-Millipore（默克密理博）的Milliplex配套设备试剂及软件，ThermoFisher（赛默飞，收购Life科技）的N

13、ovex?MultiplexLuminex?试剂系统；除了BIORAD勺BIOPLEX-2200具有FDA证书（仅仅适用于ANCA等少数几项自身免疫病检测，不适用于HPV月中瘤标志物），其余仪器都是仅供科研使用。Luminex公司对其临床、科研合作伙伴、代理商的挑选和管理都极其严格，产品间差别大。所以其Luminex200仪器成为全球一流医院、医学院的主流选择。Luminex的相似产品（“部分可替代Luminex”）有多种不同平台：芯片、ELISA/酶标仪、膜杂交、荧光定量PCRMSD（MesoScaleDiscovery）等。-H-UL心片：价格范围（概数）：仪器在1-2百万元，耗材和试剂在

14、2000-6000元。Affymetrix及Aglient（安捷伦）公司提供了业内高级品质的固态核酸芯片及配套扫描仪。基本以基因组学为研究单元，高涵量（基因数），通量灵活（样本数）。准确率不断提升，但是有限（因为固相反应、序列过多）。大量的数据需要专业的生物信息学人才方能进行充分解读，加上有限的准确率/特异性，在一般研究者眼里往往是“太多变化的基因而不知道从何入手”，距离找到一个明确的“标志物”还很远。DNAffiRNA勺水平也不完全能代表生物学表现，如行使功能的蛋白质生产和降解都有一定延后性。另一遗憾是芯片很难低成本、少量地定制。而Luminex可以做到这些，且数据仅需简单统计即可解读。这也

15、是目前月中瘤核酸检测从PCR一代测序、直接跳到二代测序的重要原因；Luminex技术作为后起之秀，在此领域大有可为，而老牌的核酸芯片却一直停留于科研应用。固态蛋白芯片则更加进展缓慢。且不说蛋白芯片指标数很难匹配核酸芯片（成千上万的探针），蛋白保存的条件更为苛刻，抗体有限，费用也高，使用者并不多，甚至PubmedS示呈减少趋势（如下图，2015.9.15）。PutJMed|"proteinchip1CrwHfrRSS白Advaixsdl-WpFilfCers:FiltErsN«w tealureTry nhe tww Display Sitings opiionSort, b

16、y RelevanceSummary-20perpageSortbyMoa.tRecent:Sendto-:SearchresultsIttrnsz1to20Of673-First,=Pr-Page1>La©:>>Results byCHIPKriQckdci/EReduredHe己1Shoe1口口口n）日andPiREin口匚qeMCm口己£«1?inLe门5t即46间口e9ZhngW,LiuZ.BaoXsQinY.TaylorA.ShangF,WUMCurfMtolMed.2015;15?652电工PMID：26321754号1成|切3巾&#

17、163;.1日5实际上，只有数种或者数十种蛋白指标的蛋白阵列也被称作了“蛋白芯片”，这当然是名不副实的。即使如此，此类蛋白芯片的重复性和稳定性也不高。临床上，固态蛋白芯片可能只有月中瘤标志物一种项目，而Luminex则除了月中标以外，还有优生优育（ToRCH、人类器官移植配型/个性化用药（HLAP450）、自身免疫病（类风湿因子）、血型判别、EBV病毒等100多种项目/试剂盒。ELISA/酶标仪：价格范围（概数）5-100万。如MolecularDevice（分子仪器）、ThermoFisher（赛默飞）、TECANBIORADPromega等品牌。具96孔常规配置在通量上达到了多数实验室的需

18、求，在检测技术上也不断“多功能化”，即可见光、荧光、化学发光、生物萤光都有集成。但是一孔仅能检测一个指标（双萤光报告系统除外），灵敏度和自动化程度（防污染能力）也有局限：固相的反应机制要求读数前震荡，加上人手操作的偶尔失误，反应液体较容易污染仪器，轻则读数不准，重则引起仪器故障一一灵敏度和集成度越高，越易故障。Luminex自动化程度高，微量取样及管道清洗步骤使得参与样品污染基本不成问题。如果升级到磁珠系统，则更加安全。膜杂交：价格范围（概数）1万左右。专门针对HPVW毒这一指标。凯普、亚能公司首先在国内推广使用。开发简单，检测经济、结果直观；可以联检20甚至30多种HPV1型（基于生物信息学

19、，并非平台优势）。同时带来手工处理的繁琐（尤其样本量大的时候）与灵敏度的限制。同样是联检，Luminex更先进，最早的临床应用中即有HPV分型，系由上海透景公司历数年时间研制而成，一管反应即可检测27种HPV1型及1个内对照人类基因,结果数字显示，易于记录。未来即使增加亚型，也不增加操作。灾人,正一里PCR价格范围（概数）10-100万。ABI（现属ThermoFisher）、罗氏（Roche、宏石（SLAN国内）等公司在仪器上领先。PCR式剂提供商除了仪器厂商，还有许多其他一流试剂公司，如NEBTakara；临床试剂盒国内有科华生物和达安基因等。定量PC双敏度极高，通量也可以高达384样本（

20、含对照），但是联检能力有限，这受制于多重PC网应的内部竞争。在检测诸多HP/型、诸多月中瘤基因突变方面，定量PCR合人欠佳感觉，原因也在此。相比之下，Luminex又凭杂交过程和独立检测的微球而胜出一筹。MSD（MesoScaleDiscovery,电化学发光法，免疫10联检，石墨电极）价格范围（概数）50-100万。MesoScaleDiscovery技术也是对ELISA的很好替代，灵敏度优于1皮克每毫升，联检指标达10个。如同ELISA,它能将WesternBlot从16小时缩短至4.5小时。作为电化学发光法平台，具耗材和试剂均明显比ELISA更昂贵。而且对于核酸检测基本没有实际开发。Luminex凭激光-荧光技术匹敌电化学发光技术的灵敏度，其试剂耗材经济适用，对核酸和蛋白质同等支持。综上所述，Luminex具有自身的独特性，目前无法被其他仪器替代；也无法取代其他仪器。技术需求（必须至少三家公司