過去三年里，受新冠疫情的影響，核酸檢測跟我們每個人息息相關(guān)?？梢哉f新冠病毒對全人類進行了一次教育，讓大家都知道了核酸檢測這么一個檢測病毒的方式。
核酸檢測
核酸檢測主要是通過對人體的痰液，鼻咽拭子等樣本進行化驗，檢測是否存在致病微生物病毒核酸。其實除了新冠病毒，像非典型肺炎、病毒性肝炎、還有肺結(jié)核，每種傳染病都是由特異病原體所引起的，其中以病毒和細菌較常見，有孩子的都知道生病要區(qū)分是病毒感染還是細菌感染。
我們知道核酸檢測出結(jié)果很慢，那是因為核酸檢測過程很復(fù)雜。傳統(tǒng)的基于核酸的分子檢測包括三個主要步驟：核酸提取與純化、核酸擴增和核酸檢測。
標準的PCR 實驗室分為四個區(qū)域，分別為：
n1.試劑準備區(qū)
n2.樣本制備區(qū)
n3.核酸擴增區(qū)
n4.產(chǎn)物分析區(qū)
這四個區(qū)域在物理空間上必須完全相互獨立，各區(qū)域無論是在空間上還是在使用中，應(yīng)當始終處于完全的分隔狀態(tài)，不能有空氣的直接相通。
1.PCR存在許多處理挑戰(zhàn)
核酸檢測實驗室也就是PCR實驗室，PCR是核酸擴增的方式，PCR聚合酶鏈式反應(yīng)對提取的核酸進行體外擴增，利用DNA雙鏈復(fù)制的原理，在短時間內(nèi)將極微量的特定核酸片段復(fù)制出百萬份的拷貝，從而實現(xiàn)對極其微量的DNA或RNA片段進行定量。
圖1：PCR擴增反應(yīng)示意圖
圖1是一個PCR擴增反應(yīng)示意圖，經(jīng)典PCR方法中涉及的典型試劑和組分：
1. 核苷酸（例如：三磷酸核苷，dNTP）；
2. 酶；
3. 引物；
4. 檢測探針或染料；
5. 其他賦形劑，如MgCl2輔因子、pH緩沖液、甘露醇、海藻糖、BSA、PEG2000等；
6. 目標DNA/RNA
實驗員把所有這些試劑和組分在PCR管中進行混合之后放到擴增儀上執(zhí)行升降溫程序進行擴增，之后對結(jié)果進行檢測。
熒光定量PCR存在許多處理挑戰(zhàn)。各個組分需要進行準確組合。這些組分都需要冷藏，并且保質(zhì)期也相對較短，同時交叉污染會是一個大問題。
2.核酸分子POCT檢測技術(shù)
國內(nèi)外POCT檢測技術(shù)發(fā)展趨勢核酸分子POCT檢測技術(shù)，將試劑加載到微流體通道/芯片上，以更少量的試劑和更低熱量有望實現(xiàn)更快和更精確的溫度循環(huán)，從而產(chǎn)生更快的結(jié)果。
POCT是需要設(shè)備、耗材（卡盒/芯片）和試劑三種搭配使用的。這個芯片上裝有預(yù)混試劑，通常是凍干珠或凍干餅，這里是流體設(shè)計，這是實際預(yù)處理區(qū)，經(jīng)過預(yù)處理后與預(yù)混試劑混合，執(zhí)行溫度程序進行擴增，最后儀器檢驗結(jié)果。
3.分子POCT相對于傳統(tǒng)分子診斷試劑的優(yōu)勢
● 可以擺脫對于PCR場地分區(qū)的需求-對基層醫(yī)療機構(gòu)、社區(qū)醫(yī)院、鄉(xiāng)鎮(zhèn)診所甚至家庭使用友好；
● 檢測的快速性相對傳統(tǒng)方式更高-反應(yīng)試劑提前預(yù)混，簡化操作流程節(jié)省時間
● 可以快速出結(jié)果
● 試劑擺脫冷鏈的運輸-預(yù)混試劑通常是凍干的，試劑穩(wěn)定性高，不需要冷鏈運輸或者說對冷鏈的要求不高
● 產(chǎn)品易用性高-操作人員只需要簡單的操作指導(dǎo)即可使用。
POCT是需要儀器、耗材、試劑同步開發(fā)，它的申報和研發(fā)路徑跟傳統(tǒng)IVD試劑很不同，所以對企業(yè)也是很大的挑戰(zhàn)?？简炂髽I(yè)的人員設(shè)施配備是否滿足要求，需要有足夠的時間和耐心去打磨。
4.IVD試劑挑戰(zhàn)及解決方案
國內(nèi)集采是IVD企業(yè)的一大沖擊，2月初霸屏的迪拜醫(yī)療實驗室儀器及設(shè)備展，200多家中國IVD企業(yè)參展，越來越多的IVD企業(yè)出海開拓海外市場，擴大營收。
但出海對試劑的儲運和貨架期是很大的考驗，傳統(tǒng)的IVD試劑反應(yīng)成分需要冷鏈運輸和儲存，貨架期短，操作混合難度大，對實驗設(shè)備和人員要求很高。
對反應(yīng)預(yù)混液的凍干是很有優(yōu)勢的一個方法。凍干后的預(yù)混液不需要低溫保存。
相比傳統(tǒng)冷凍預(yù)混液，還有以下優(yōu)勢：
·不需要提前幾小時融化，隨用隨溶
·樣品不會反復(fù)凍融
·運輸要求低，不會一個環(huán)節(jié)出問題報廢一整批
·效期顯著延長
常用的有凍干餅和凍干珠兩種方式。
凍干餅通常用這種八連管，生產(chǎn)批量有限。
凍干珠適合大批量生產(chǎn)，但因為后期需要分裝，對機械強度有很大的要求。
5.如何解決凍干產(chǎn)品面臨的問題？
凍干產(chǎn)品所存在的這些問題，我們都需要從前期的凍干配方開發(fā)和凍干工藝開發(fā)的過程中去解決。需要通過調(diào)整配方，調(diào)整凍干過程來解決。
萊奧德創(chuàng)為診斷試劑的凍干研發(fā)提供凍干前分析、配方開發(fā)，配方優(yōu)化、工藝開發(fā)和優(yōu)化到最終工藝放大的完整路徑，為客戶凍干開發(fā)全程保駕護航。
上海萊奧德創(chuàng)科技有限公司是德祥集團子公司，專注于提供先進的凍干設(shè)備應(yīng)用和凍干制劑開發(fā)相關(guān)服務(wù)。
診斷試劑凍干開發(fā)的流程：
從初期的樣品檢測分析開始進行配方開發(fā)，配方優(yōu)化，工藝驗證，工藝開發(fā)，工藝放大。
初期的分析包括凍干顯微鏡、熱分析、DSC等，檢測配方的塌陷溫度、玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度、共晶共熔點等，為后期的工藝開發(fā)做指導(dǎo)。萊奧德創(chuàng)引進了英國Biopharma集團的Technology LyoStat5 凍干顯微鏡。
BioPharma Technology LyoStat5 凍干顯微鏡
LyoStat5凍干顯微鏡在微觀條件下模擬樣品的冷凍干燥過程，因此您可以在微量的樣品前提下確立樣品在冷凍干燥中的塌陷溫度，確保下一階段研發(fā)的安全。LyoStat5能夠模擬凍干機的工作環(huán)境，并通過光學系統(tǒng)對樣品形態(tài)進行觀察和分析，樣品的圖像和視頻可以進行留存。
凍干后產(chǎn)品分析包括Tg，水分，機械強度等。特別對凍干珠生產(chǎn)企業(yè)，機械強度是很有參考性的一個指標。萊奧德創(chuàng)引進了英國Biopharma集團的機械強度分析儀，檢測機械強度。
MicroPress 使用線性致動器輕輕壓縮凍干餅表面，同時測力傳感器準確測量施加的力。由集成軟件捕獲的最終應(yīng)力應(yīng)變曲線然后可導(dǎo)出到 Microsoft Excel 以進行進一步的解釋和分析。
6.萊奧德創(chuàng)培訓課程
萊奧德創(chuàng)致力于幫客戶提高商業(yè)化產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品上市周期、提高工藝放大成功率、提高申報通過率
除了先進凍干設(shè)備，萊奧德創(chuàng)還提供“凍干工藝開發(fā)+理論培訓”組合服務(wù)。金字塔凍干培訓平臺，從凍干理論基礎(chǔ)，到配方和工藝開發(fā)，再到放大及生產(chǎn)，以及進階的設(shè)備管理和專題培訓課程。
為客戶開發(fā)配方及工藝的同時，客戶研發(fā)團隊可同期獲得線上理論知識的培訓和積累。
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