单分子免疫检测复习课件.ppt
单分子免疫检测,1,.,单分子免疫检测1.,IVD领域的7大技术创新,1、三代测序技术：纳米孔单分子测序 ：Pacific Biosciences和 Oxford Nanopore2、单分子免疫检测：Quanterix的Simoa系统和Merck的SMC系统3、数字PCR：ABI（Applied Biosystems）和Bio-Rad4、流式液相芯片：透镜生命和旷博生物5、微流控技术：理邦血气、微点生物、天津微纳芯、博晖创新、博奥生物6、光激发光化学发光技术：科美诊断、爱兴生物7、质谱检测：迪安诊断、金域医学、安图生物,2,检测精准度检测便利性检测效率,.,IVD领域的7大技术创新1、三代测序技术：纳米孔单分子测序,蛋白生物标志物的开发速度仍显缓慢年均仅有1-2个新的生物标志物进入临床应用,3,现有技术的瓶颈极大限制了蛋白生物标志物的发展,.,蛋白生物标志物的开发速度仍显缓慢年均仅有1-2个新的生物标,检测水平达到pg/mL或fg/mL级别,甚至单分子,生物分析检测领域，最小极限尺寸-单分子水平见“微”知著突破极限超高灵敏蛋白检测：助力揭示微妙生物学事件。检测对象：细胞因子等，因浓度极低，pg/mL或fg/mL级别。,4,.,检测水平达到pg/mL或fg/mL级别,甚至单分子生物分析检,区分健康，风险与疾病个体,5,突破检测极限，不但能诊断疾病，还能预知风险。,.,区分健康，风险与疾病个体5突破检测极限，不但能诊断疾病，还能,血清心肌肌钙蛋白cTnI本底高，未来风险也较高,6,血液中的cTnl都可被精确检测，并且99%个体的表达水平都在10.19pg/mL以下，大多数个体的实测值在1-2pg/mL之 间。,cTnI 大多数个体的实测值在1-2pg/mL之间,.,血清心肌肌钙蛋白cTnI本底高，未来风险也较高6血液中的cT,助力单抗药物研发Pfizer辉瑞哮喘候选药物IMA638和IMA026哮喘诱发因 素IL-13的动态监测,7,研发药物的代谢动力学和药物效应动力学分析,.,助力单抗药物研发Pfizer辉瑞哮喘候选药物IMA638和,治疗性抗体与抗凝全血孵育后细胞因子释放检测,8,监测及预防肿瘤免疫治疗并发症：细胞因子释放综合征,.,治疗性抗体与抗凝全血孵育后细胞因子释放检测8监测及预防肿瘤免,单抗治疗前后细胞因子水平: 100% 可被检测TNF-：0.1 pg/mL ，IL-2：0.2 pg/mL,9,.,单抗治疗前后细胞因子水平: 100% 可被检测TNF-,数字PCR对单分子免疫的启示,10,.,数字PCR对单分子免疫的启示10.,商品化单分子免疫检测的技术平台Quanterix公司的SiMoA系统和Merck的SMC系统,11,美国Quanterix公司的创始人是David Walt，大学化学系的教授，美国国家科学院和工程院的双料院士，基因测序龙头企业Illumina公司的创始人之一。2007年，David Walt在美国创立Quanterix Corporation，首次推出SiMoA技术。2013年推出科研系列产品基于SiMoA技术的检测设备。2015年推出第二代基于SiMoA技术的检测设备。,Illumina是由David Walt博士、CW 集团的Larry Bock、兽医学博士John Stuelpnagel、 Anthony Czarnik博士及Mark Chee博士于1998年4月共同组建。,.,商品化单分子免疫检测的技术平台Quanterix公司的Si,SiMoA系统原理,12,微孔（3m左右）,.,SiMoA系统原理12微孔（3m左右）.,蛋白生物标志物的开发速度仍显缓慢,13,SiMoA系统原理,.,蛋白生物标志物的开发速度仍显缓慢13SiMoA系统原理.,Simoa技术参数,14,反应体系：2.7 m抗体包被磁珠+生物素化的检测抗体+链霉亲和素半乳糖甘酶1个磁珠包被250000个捕获抗体，靶点分子极少的时候，1个磁珠仅补获1个蛋白分子检测体系：加入底物的磁珠转移到 Simoa 光盘上。每个光盘有24个芯片（Array），每个芯片 有238000个直径为4.25 m 的小孔，1个小孔仅能容纳一个磁珠小孔体系仅有50 fL，在芯 片表面推一层油，一方面除去多余磁珠，另一方面将信号密封在小孔中。信号CCD 成像。 50 fL 的反应体系比ELISA 100 L 的体系小了20亿倍。灵敏度提高1000倍。已开发120多个相关试剂盒，同时 Simoa 是开放平台。兼具蛋白检测与核酸分子检测的通用技术平台。,.,Simoa技术参数14反应体系：2.7 m抗体包被磁珠+生,Simoa检测内容,1. Simoa可以在血清/血浆中检测NfL、Tau、pTau、A40、A42等超低丰度神经因子；2. Simoa可以通过加大稀释倍数，检测房水、玻璃体、眼泪等微量样品中的炎症因子；3. Simoa可以在单个细胞中定量蛋白，实现单个胚胎细胞培养上清中的蛋白检测；4. Simoa可以在外泌体等稀少样品类型中检测PD1、PD-L1等蛋白；5. Simoa可以在阿尔兹海默症初期（提前16年），在接近正常人的患者血清中检测到蛋白标志物NfL,15,.,Simoa检测内容1. Simoa可以在血清/血浆中检测Nf,Simoa检测内容,16,.,Simoa检测内容16.,Simoa检测内容,17,.,Simoa检测内容17.,Simoa实测灵敏度范围,18,.,Simoa实测灵敏度范围18.,SiMoA系统的投融资,19,2016年乐普（北京）医疗器械股份有限公司第一期1100万美元的募资将全额投给Quanterix公司，参与其D轮投资，以增资方式获得5.35%股权。,2017年12月Quanterix在美国纳斯达克上市，目前全球已有200+装机用户。2018年1月，杭州纽蓝科技有限公司成为美国quanterix公司中国区总代理,.,SiMoA系统的投融资192016年乐普（北京）医疗器械股份,单分子免疫检测SMC系统,20,SMC（SingleMolecule Counting）系统最早由Singulex公司开发。Erenna系统是SMC第一代单分子检测设备。通过流式分子扫描检测的方法，实现分子计数功能。2015年由Merck Life Technology收购其使用权。2018年，Merck公司推出第二代单分子免疫检测设备SMCxPRO。国内单台设备售价超过20万美元，96人份的试剂盒市场售价均超过2000美元，研发用试剂盒更是高达6000美元（30test）。截至目前为止，该设备国内销量已超过6台。,.,单分子免疫检测SMC系统20SMC（SingleMolecu,21,Merck SMCxPRO单分子免疫检测仪,“艾里斑”逐个扫描荧光标记的检测抗体单分子免疫检测仪,蛋白质定量检测进入-飞克级时代!,.,21Merck SMCxPRO单分子免疫检测仪“艾里斑”蛋,SMC系统原理,22,.,SMC系统原理22.,SMC系统检测灵敏度,23,.,SMC系统检测灵敏度23.,SMC系统检测灵敏度,24,.,SMC系统检测灵敏度24.,单分子免疫检测技术发展瓶颈,25,（1）稳定性及效率操作复杂，不稳定。 SiMoA检测时长1小时， SMC检测时长4小时。（2）成本；耗材昂贵。（3）替代的必要性。作为生物检测技术的极限尺子，单分子检测技术取代现有诊断技术成为市场的主流是将来体外诊断市场发展的趋势。,.,单分子免疫检测技术发展瓶颈25（1）稳定性及效率.,星童医疗的Pylon 3D循环增强荧光免疫技术接近单分子检测水平,.,26,单人份试剂, 操作方便20分钟内报告结果高敏，达到pg/ml水平微量全血模式解决儿科化验困扰样本类型包括全血、血浆、血清,2017年6月，国际检验协会IFCC的心脏标志物工作组发布了最新的高敏肌钙蛋白“琅琊榜”。八强：罗氏、雅培、西门子、梅里埃、三菱、OCD、Singulex、星童。,星童医疗,星童医疗的Pylon 3D循环增强荧光免疫技术接近单分子检测,星童医疗特色产品-高敏肌钙蛋白,在肌钙蛋白评分标准中，要达到“高敏”的要求非常苛刻，它至少需要满足两个条件：1.正常人群中检出率达到50%以上；2.第99百分位值处CV10%在高敏肌钙蛋白-I领域中，星童的总检出率高达91%，结果毫不逊色于当今世界所有诸强；在高敏肌钙蛋白-T领域中，星童的总检出率达到95%，完胜罗氏。,.,27,正常值：0-40pg/mL,星童医疗特色产品-高敏肌钙蛋白在肌钙蛋白评分标准中，要达,循环增强荧光免疫技术原理信号放大,28,.,循环增强荧光免疫技术原理信号放大28.,THANKS,.,29,THANKS.29,
