感染类病毒多发,更便捷的技术检测怎么助力治疗争分夺秒?

感染类病毒多发,更便捷的技术检测怎么助力治疗争分夺秒?
2023年11月28日 17:30 时代伯乐创投

一、呼吸道疾病多发,

感染预防控制呼声加强

近日,国家卫生健康委召开新闻发布会,介绍冬季呼吸道疾病防治有关情况。国家卫生健康委表示随着各地陆续入冬,呼吸道疾病已进入高发季节,多种呼吸道疾病交织叠加。要坚持多病同防同治,密切关注肺炎支原体、新冠感染、流感、登革热、诺如病毒感染等的流行情况,加强监测预警,掌握病毒活动强度、病毒变异等变化。要加强农村地区、学校、养老托幼机构等重点地区、重点场所传染病监测和健康管理,做好老年人、基础性疾病患者、儿童等重点人群随访,优化疫苗接种服务。要统筹医疗资源,优化诊疗流程,加强门急诊、儿科、呼吸科等力量,做好各项医疗救治工作。

早前,《人呼吸道合胞病毒感染监测与防控专家共识(2023年)》发布,国家官方呼吁未来,进一步拓展常见呼吸道病毒的社区主动监测,完善监测体系,与教育、民政等多部门实现信息共享,探索多源监测和多点触发预警机制,加快疫苗、预防性生物制品和药物的研发应用,将进一步助力于感染预防控制,并为人群免疫策略的制定提供科学依据。人呼吸道合胞病毒(HRSV)是全球引起5岁以下儿童、老年人及免疫功能低下人群急性下呼吸道感染的重要病原体。

至今,世界卫生组织没有建立全球统一的HRSV感染监测体系,我国也缺乏覆盖全面、功能完备的HRSV感染监测网络。为此,相关领域专家讨论形成了以医院为基础的HRSV感染哨点监测、聚集性疫情监测、病原监测方案,制定了《人呼吸道合胞病毒感染监测与防控专家共识(2023年)》,对感染预防控制有着重要意义。

二、分子诊断有助于进一步加强感染预防控制,实验室外应用设备顺势而生

伴随感染预防控制系统进一步加强的呼声和精准医学理念发展的背景下,感染性疾病的临床诊疗愈发得到重视,而以分子生物学为核心的实验诊断技术是当前感染性疾病临床实验诊断的重要手段,高效、快速地检测病原微生物对于感染性疾病的临床诊疗意义重大。

尤其是自新冠疫情以来,分子诊断得到了前所未有的发展,同时在技术端,随着近年来纳米材料、应用化学、光物理学和生物传感等技术的进步,分子诊断技术也迎来了革命性的创新和发展。

分子诊断技术具有特异性强、灵敏度高、周转时间短和应用范围广等众多优点,在感染性疾病的临床诊断中已应用十分广泛,分子诊断技术也迎来了革命性和创造性的发展。

分子诊断技术有助于进一步加强感染预防控制,标准化实验室内常规检测过程主要包括3个步骤:试剂配制、样品处理、检测。这些检测设备通常价格较为昂贵,而且整个检测过程需要在严格验证的实验室进行(PCR环境),维护成本非常高,而分子诊断不仅对许多感染性疾病的初筛是必要的,而且还是疾病诊断的金标准,因此,患者不得不到大医院进行排队等待,但对一些需要快速确诊的危重急症患者来说,这是该技术致命的缺陷。

在此背景下,快速、简易操作、不依赖于专门PCR实验室的分子诊断技术就应运而生了,也就是即时检验(POCT,Point of Care Testing),这是分子诊断技术最重要的趋势之一,应用场景包括大型医院急诊科、ICU、小型诊所、社区紧急护理场所。

POCT诊断可以促进针对性治疗,防止过度治疗,并推动感染预防工作。POCT将原本只能存在于大型医院的检验科的检测下沉到各临床科室、诊所甚至家庭,让患者享受到在家门口就能完成的快速便捷检验。同时,还能够助力公共卫生,为传染病控制争分夺秒。

三、超多重分子POCT及其应用前景

(一)超多重分子POCT技术及其应用场景

POCT又称即时检验(床旁检测),是IVD(体外诊断)行业的一个细分领域,是指在采样现场即刻进行的快速诊断,省去了标本在实验室检验的复杂处,利用便携式分析仪器及配套试剂快速得到检测结果的一种检测方式。是基于医学、免疫学、分析生物学、机械、光学等多学科综合发展而产生的现代医学的检测方法。

超多重分子POCT是指在密闭的卡盒中实现了样本的裂解、核酸的纯化以及多重QPCR扩增全流程的分子POCT平台。

由于该分子POCT平台可进行症候群多重 PCR 测试(一般不低于20重),能同时检测与特定症候群相关的最常见病原体和及其抗生素耐药基因(例如:肺炎、血流感染、脑膜炎、脓毒血症等),并能够在1-2小时内得出检测结论,因此被称为超多重分子POCT。

同时,该技术平台能够实现样本进结果出,并且全流程、全密闭以彻底避免气溶胶污染的现象,又叠加全自动和短时间内出检测结果,从而使得产品摆脱了对PCR实验室和专业操作人员的依赖,能够下沉至没有PCR实验室的中小型医疗机构、大型医院的门急诊以及一线临床科室,因此,超多重分子POCT比多重PCR和mNGS技术有明显的优势。

通俗的来说POCT虽然牺牲了大型设备的样本量,却获得了行李箱大小的体积带来的便捷。这些更小的设备便于携带,价格也更加低廉。POCT对医学检验带来的影响,不亚于将占据几个房间的大型计算机变成手提电脑:更低的成本、更少的时间。

表/病原体核酸POCT应用场景

表/超多重分子POCT的优势

(二)超多重分子POCT的技术路径比较

好的分子POCT平台一般都是基于全提取(过柱法或者磁珠法)和QPCR扩增来实现,而利用一步法(直扩法)以及恒温扩增(LAMP、RPA、NEAR等)分子POCT平台因为一步法提取会降低检测的灵敏度,因此只在某些特定场景下有优势,难以成为主流。

表/分子POCT的主要技术路径及其平台

(三)超多重分子POCT平台主要技术路径

1、依托于微流控技术来实现多腔室扩增。

国外后期出现的绝大多数分子POCT平台均是基于此技术路线来实现检测重数的扩展,最典型的产品是FilmArray、QIAstat-DX公司(2018年被凯杰收购)的Diagcore产品、Biocartis(2018年与万孚组建中国合资公司),Genmark Diagnostics(2021年被罗氏收购)等,该技术路线优势是,试剂和仪器实现难度低,检测性能也更容易得到保证。

2、依托于熔解曲线实现单管多重。

国内的一些公司目前还只是开发检测试剂盒,当下并没有基于此技术路线的分子POCT产品。因为该技术路线实现多重检测会面临着较多问题,从而影响检测的性能,最终导致技术实现难度巨大,因此目前并没有成熟的分子POCT平台采用熔解曲线来实现检测靶标数的扩展。

总之,超多重分子POCT技术对危重急症的临床意义重大,而基于多腔室扩增实现的超多重的分子POCT平台是目前最可行的技术路径。

目前为止,超多重分子POCT市场还是外资品牌一统天下的局面,但随着国内制造业与科技水平提高,优质公司技术和产品已经打磨出来,国产替代的征程即将启动。

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