過(guò)去三年里，受新冠疫情的影響，核酸檢測跟我們每個(gè)人息息相關(guān)?？梢哉f(shuō)新冠病毒對全人類(lèi)進(jìn)行了一次教育，讓大家都知道了核酸檢測這么一個(gè)檢測病毒的方式。
核酸檢測
核酸檢測主要是通過(guò)對人體的痰液，鼻咽拭子等樣本進(jìn)行化驗，檢測是否存在致病微生物病毒核酸。其實(shí)除了新冠病毒，像非典型肺炎、病毒性肝炎、還有肺結核，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(jiàn)，有孩子的都知道生病要區分是病毒感染還是細菌感染。
我們知道核酸檢測出結果很慢，那是因為核酸檢測過(guò)程很復雜。傳統的基于核酸的分子檢測包括三個(gè)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(shí)驗室分為四個(gè)區域，分別為：
n1.試劑準備區
n2.樣本制備區
n3.核酸擴增區
n4.產(chǎn)物分析區
這四個(gè)區域在物理空間上必須完全相互獨立，各區域無(wú)論是在空間上還是在使用中，應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
核酸檢測實(shí)驗室也就是PCR實(shí)驗室，PCR是核酸擴增的方式，PCR聚合酶鏈式反應對提取的核酸進(jìn)行體外擴增，利用DNA雙鏈復制的原理，在短時(shí)間內將極微量的特定核酸片段復制出百萬(wàn)份的拷貝，從而實(shí)現對極其微量的DNA或RNA片段進(jìn)行定量。
圖1：PCR擴增反應示意圖
圖1是一個(gè)PCR擴增反應示意圖，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(shí)驗員把所有這些試劑和組分在PCR管中進(jìn)行混合之后放到擴增儀上執行升降溫程序進(jìn)行擴增，之后對結果進(jìn)行檢測。
熒光定量PCR存在許多處理挑戰。各個(gè)組分需要進(jìn)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(shí)交叉污染會(huì )是一個(gè)大問(wèn)題。
2.核酸分子POCT檢測技術(shù)
國內外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(shí)現更快和更精確的溫度循環(huán)，從而產(chǎn)生更快的結果。
POCT是需要設備、耗材（卡盒/芯片）和試劑三種搭配使用的。這個(gè)芯片上裝有預混試劑，通常是凍干珠或凍干餅，這里是流體設計，這是實(shí)際預處理區，經(jīng)過(guò)預處理后與預混試劑混合，執行溫度程序進(jìn)行擴增，最后儀器檢驗結果。
3.分子POCT相對于傳統分子診斷試劑的優(yōu)勢
● 可以擺脫對于PCR場(chǎng)地分區的需求-對基層醫療機構、社區醫院、鄉鎮診所甚至家庭使用友好；
● 檢測的快速性相對傳統方式更高-反應試劑提前預混，簡(jiǎn)化操作流程節省時(shí)間
● 可以快速出結果
● 試劑擺脫冷鏈的運輸-預混試劑通常是凍干的，試劑穩定性高，不需要冷鏈運輸或者說(shuō)對冷鏈的要求不高
● 產(chǎn)品易用性高-操作人員只需要簡(jiǎn)單的操作指導即可使用。
POCT是需要儀器、耗材、試劑同步開(kāi)發(fā)，它的申報和研發(fā)路徑跟傳統IVD試劑很不同，所以對企業(yè)也是很大的挑戰?？简炂髽I(yè)的人員設施配備是否滿(mǎn)足要求，需要有足夠的時(shí)間和耐心去打磨。
4.IVD試劑挑戰及解決方案
國內集采是IVD企業(yè)的一大沖擊，2月初霸屏的迪拜醫療實(shí)驗室儀器及設備展，200多家中國IVD企業(yè)參展，越來(lái)越多的IVD企業(yè)出海開(kāi)拓海外市場(chǎng)，擴大營(yíng)收。
但出海對試劑的儲運和貨架期是很大的考驗，傳統的IVD試劑反應成分需要冷鏈運輸和儲存，貨架期短，操作混合難度大，對實(shí)驗設備和人員要求很高。
對反應預混液的凍干是很有優(yōu)勢的一個(gè)方法。凍干后的預混液不需要低溫保存。
相比傳統冷凍預混液，還有以下優(yōu)勢：
·不需要提前幾小時(shí)融化，隨用隨溶
·樣品不會(huì )反復凍融
·運輸要求低，不會(huì )一個(gè)環(huán)節出問(wèn)題報廢一整批
·效期顯著(zhù)延長(cháng)
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(wèn)題？
凍干產(chǎn)品所存在的這些問(wèn)題，我們都需要從前期的凍干配方開(kāi)發(fā)和凍干工藝開(kāi)發(fā)的過(guò)程中去解決。需要通過(guò)調整配方，調整凍干過(guò)程來(lái)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(kāi)發(fā)，配方優(yōu)化、工藝開(kāi)發(fā)和優(yōu)化到最終工藝放大的完整路徑，為客戶(hù)凍干開(kāi)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(zhuān)注于提供先進(jìn)的凍干設備應用和凍干制劑開(kāi)發(fā)相關(guān)服務(wù)。
診斷試劑凍干開(kāi)發(fā)的流程：
從初期的樣品檢測分析開(kāi)始進(jìn)行配方開(kāi)發(fā)，配方優(yōu)化，工藝驗證，工藝開(kāi)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)轉化溫度、共晶共熔點(diǎn)等，為后期的工藝開(kāi)發(fā)做指導。萊奧德創(chuàng )引進(jìn)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(guān)條件下模擬樣品的冷凍干燥過(guò)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(guò)光學(xué)系統對樣品形態(tài)進(jìn)行觀(guān)察和分析，樣品的圖像和視頻可以進(jìn)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(gè)指標。萊奧德創(chuàng )引進(jìn)了英國Biopharma集團的機械強度分析儀，檢測機械強度。
MicroPress 使用線(xiàn)性致動(dòng)器輕輕壓縮凍干餅表面，同時(shí)測力傳感器準確測量施加的力。由集成軟件捕獲的最終應力應變曲線(xiàn)然后可導出到 Microsoft Excel 以進(jìn)行進(jìn)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(hù)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(guò)率
除了先進(jìn)凍干設備，萊奧德創(chuàng )還提供“凍干工藝開(kāi)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，到配方和工藝開(kāi)發(fā)，再到放大及生產(chǎn)，以及進(jìn)階的設備管理和專(zhuān)題培訓課程。
為客戶(hù)開(kāi)發(fā)配方及工藝的同時(shí)，客戶(hù)研發(fā)團隊可同期獲得線(xiàn)上理論知識的培訓和積累。
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