第四期技术沙龙:面向高端医疗器械的电化学生物快检技术的研发及应用
发布时间:
2022-07-29
来源:
为充分发挥技术创新的智库作用,加速创新技术的成果转化,实现产业与技术的对接,更好地为宝安区、深圳市及粤港澳大湾区企业转型升级提供创新技术服务,促进产学研深度融合,在深圳市工业和信息化局及宝安区工信局的指导下,南方工业技术研究院(深圳)(以下简称“工研院”)联合深圳市宝安区上市企业协会、卫星物联网产业协会于2022年7月19日下午在工研院沙龙活动中心成功举办了第四期技术沙龙活动。
第四期技术沙龙活动邀请了南方科技大学深港微电子学院院长于洪宇教授,围绕《面向高端医疗器械的电化学生物快检技术的研发及应用》做主题分享。同时,深圳医疗器械协会、深圳市宝安区半导体行业协会、深圳创投公会、深圳市安科高技术股份有限公司、深圳华晨阳科技有限公司、深圳市时代高科技设备股份有限公司、深圳市赛诺实验设备有限公司、浪潮集团科学研究院、深圳市信威电子有限公司、深圳市海谱纳米光学科技有限公司等企业负责人和相关技术负责人共40余人通过线下或线上方式参加了本次活动。
首先,工研院副院长孙大陟教授为活动致辞,并从单位情况、战略布局和合作模式三个方面,详细介绍了工研院的总体发展情况。
接下来,于洪宇教授做了《面向高端医疗器械的电化学生物快检技术的研发及应用》的主题分享。于洪宇教授从电化学生物检测技术、高端医疗器械、感存算一体生物芯片和项目团队及研发成果四个维度分别做了详细的介绍。
电化学生物检测技术是应用电化学检测技术通过电化学传感器对特定的生物分子(DNA、RNA和蛋白质等)微生物、细胞等进行定性或定量分析的技术,又分为微生物检测、分子检测、离子检测和免疫检测。其中,核心技术包含两部分内容:1)电化学传感器,分为电流型、电位型、电导型和电容型;2)电化学检测技术,分为计时电流法、伏安法和阻抗谱法。
国内体外诊断市场规模从2016年的450亿元增长到2021年的1243亿元,占医疗器械市场规模的比例从2016年的12.2%增长到2021年的14.7%。预计未来体外诊断市场有望继续保持增长,到2022年底,国内体外诊断市场规模预计将达到1460亿元,占医疗器械市场规模的比例将达到16%。目前在高端医疗器械领域,国际巨头占据了国内主要市场,其提供的产品技术门槛高、价格昂贵。譬如,赛默飞旗下Applied Biosystems、因美纳illumina、雅培Abbott Vascular、罗氏Roche、西门子等。同时,国产医疗器械虽然近些年发展迅猛,涌现出像迈瑞、理邦、迈克生物等企业,但仍然存在技术路线单一、创新程度不高、核心元器件依赖进口、产品同质化严重等行业痛点。
近年来,各种疫情对人类的生产和生活造成巨大的损失和不便,疾控、检测、监测、癌症辅助诊断和早期筛查的分子检测需求也在不断提升。早期防疫及检测可以有效地降低医疗成本和经济损失,2021年仅分子诊断(传统医疗不含新冠)市场规模为139亿元。2020年7月,在国务院常务会议上,李克强总理更是第三次点名要加快分子POCT研发,多次强调了要加强核酸检测能力建设,加快时间短、灵敏度高、操作简便的产品研发上市,鼓励尽快研发出无需实验室环境、检测时间更短、手段更便捷、准确率更高、更安全的核酸检测迭代技术。与此同时,在分子检测行业又普遍存在场地限制(需符合生物安全要求的独立实验室)、操作流程长(标本的转送浪费大量时间)、检测时间耗时长、检测仪器操作复杂和检测设备成本高等痛点。为此,于洪宇教授的项目团队通过采取电化学法和新型感存算一体芯片设计,在电极上包被病毒抗原反应产生微弱电信号,进行微弱电流检测,解决传统的功耗高、成本高的检测机系统不适用于家用及普通检测的痛点问题,使整个操作过程更加安全简单,无需专业检测人员;检测结果更加准确可靠;价格足够低廉,体积更加小巧;无需实验室环境,不受检测环境限制等。
由于该研发项目为跨学科、跨领域的前沿综合创新项目,于洪宇教授在项目初始就搭建了涵盖微电子、生物医学工程、机械工程、生物技术、计算机等相关专业的核心技术团队,并已经取得初步的研发成果。譬如,1)细胞检测仪,面向高端科研市场,实时监测细胞的生长状态。设备整体功能已完成,目前正在进行芯片的设计及调试;2)农残快速检测仪,实现20分钟内快速检测有机磷及氨基甲酸酯类农残;3)降钙素原检测试剂盒(电化学免疫法),用于体外定量检测人体血清中降钙素原(Procalcitonin, PCT)的浓度。PCT检测可辅助临床诊断和监控严重细菌感染及脓毒血症、败血症等疾病;4)HX-IAA1096全自动免疫分析仪,该产品采用基于电化学的微电流免疫芯片法,在临床上用于对来源于人体的血清样本中被分析物进行定量检测,与本项目研发生产的配套试剂共同使用。HX-IAA1096是本项目自主研发的基于电化学检测技术以及实现样本的定量检测的自动化、多通道免疫分析仪,由主机以及软件组件两部分组成。用户可通过免疫分析仪进行各种操作,包括患者的样本记录、检测和结果存储,等等。
最后,本期参加技术沙龙活动的各企业代表们在交流环节中踊跃发言、积极分享,对沙龙主题内容中的一系列创新技术及相关的具体应用细节提出了很多有建设性和参考性的建言。同时,于洪宇教授也对各参会企业代表们在国内医疗器械领域的现实情况及遇到的实际问题均做出了详细解答,并进行了较为深入的交流探讨,表示后续将依托工研院平台持续加强与相关企业的合作交流,互相学习,互为补充,进一步加速创新技术的成果转化。
接下来,工研院计划在八月上旬再次举办第五期技术沙龙活动,持续为创新技术与产业的深度融合提供交流互动平台,为宝安区、深圳市及粤港澳大湾区企业转型升级提供创新技术服务,促进产学研深度融合发展。
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