单分子免疫检测

1、单分子免疫检测IVDIVD领域的7大技术创新IVDIVD领域的7大技术创新V检测精准度7检测便利性V检测效率lx三代测序技术:纳米孔单分子测序:PacificBiosciences和0 xfordNanopore2、单分子免疫检测：Quanterix的Simoa系统和Merck的SMC系统3、数字PCR:ABI(AppliedBiosystems)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、安图生物蛋白生物标志物的开发速度仍显缓慢年均仅有1-2

2、个新的生物标志物进入临床应用400,000；人类蛋白300,000解度蛋白100,000现有技术400,000；人类蛋白300,000解度蛋白100,000现有技术现有技术的瓶颈极大限制了蛋白生物标志物的发展检测水平达到pg/mL或fg/mL级别甚至单分子a生物分析检测领域，最小极限尺寸单分子水平A见微知著突破极限A超高灵敏蛋白脸测：助力揭示微妙生物学章件。A检测对象：细胞因子等，因浓度极低，pg/mL或fg/mL级另GELAS4000定量下隈定量范囤细胞因子成像时间(S)(pg/mL)(Pg/mL)IL-21202.52.5-1000IL-41200.50.5-1000IL-630/1202

3、.52.5-1000IFN-a30/1202.52.5-3000IFN-V?：1202.52.5-5000GM-CSF1202.52.5-1000MCP-11200.50.5-1000区分健康，风险与疾病个体传统技宜Analytepg/mL00OooO1Aix传统技宜Analytepg/mL00OooO1Aix100cicSJEcld匚wPEEO-q突破检测极限，不但能诊断疾病，还能预知风险。血清心肌肌钙蛋白cTnl本底高，未来风险也较高15_-1.*MruLC6J&舛炽024-1.*MruLC6J&舛炽024681012(0U:0C,OPPCIUSO-3EDOTimetoEvent(year

4、s)*4i200-SMCAssay99出percentile=10.19pg/mLcTnlpg/mlX.4A.3H2rC-rXV.匕山，八/碗2心、二蓟卫cTnlcTnlpg/mlX.4A.3H2rC-rXV.匕山，八/碗2心、二蓟卫助力单抗药物研发Pfizer辉瑞哮喘候选药物IMA638和IMA026哮喘诱发因素ILJ3的动态监测SerumIL-13(pg/ml)Timepost-dosing(Days)研发药物的代谢动力学和药物效应动力学分析治疗性抗体与抗凝全血孵育后细胞因子释放检测（刺C踮脚剳飆馳）监测及预防肿瘤免疫治疗并发症：细胞因子释放综合征单抗治疗前后细胞因子水平:100%可被检测

5、TNF-a:0.1pg/mL,IL-2:0.2pg/mLICOQ#-OUWCMWO*/ICOQ#-OUWCMWO*/数字PCR数字PCR对单分子免疫的启示|OilutQtoVoopyVwellJrfo氏ooooooooooooooooooStepNiAuldF7!morescent尸robesStepNFluorometryOCZLCZ5CZZCZ2y厂：900900)Cn=ZoFCF?Froduic：tCZ=VVildTypeF=OF5Froduct5=IVluitaotFCF?Froduct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系统美国Qu

6、anterix公司的创始人是DavidWalt,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，DavidWalt在美国创立QuanterixCorporation,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DavidWalt博士、CW集团的LarryBock、兽医学博士JohnStuelpnageLAnthonyCzarnik博士及MarkChee博士于1998年4月共同组建。SiMoASiMoA系统原理SiMoASiM

7、oA系统原理由SonyDACC采用尖端技术制造,是分析仪操作的核心部件每张光盘有24个呈放射状排列的阵列组件每个阵列有238000个飞升大啲孔每个徽孔直径为4一25pm,深3一25pm,磁珠直径2一7pm,每个微孔可容纳一个磁珠SiMoA系统原理CountingSingleProteinMoleculesinBloodusingSimoaQuanterixSimoa技术参数反应体系：2.7|Jm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

8、片（Array）,每个芯片有238000个直径为4.25pm的小孔，1个小孔仅能容纳一个磁珠小孔体系仅有50fL,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。50fL的反应体系比ELISA100pL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检测内容峯秽衆署学血清/血浆中检测NfL、Tau、pTau、A|34O、A（342等超低勒锻勰琴1过加大稀释倍数，检测房水、玻璃体、眼泪等微量样品舊普腐/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4.Si

9、moa可以在外泌体等稀少样品类型中检测pdi、PD-L1等蛋白鎧第芻拾奮欝1翳郡期（提前丄仓年），在接近正常人的患者肿瘤肿瘤Simom检灰内谷肿瘤肿瘤Simom检灰内谷|c-METCXCL13TGFotIIL-2IL-6PD-L1IP-10CA19-9G-CSFTGFpIL-3TRAILPIGFLIFCA-125GM-C5FTNF011*4VE6FPSAMIP-1PCEAIL-18NSEIL-17ACytokine3-PlexATNFa,IL-6rIL-10CCL-11/EotaxinAssayKit神经NEUROLOGYASSAYSAlpha-SynucleinNF-lighfTauNeur

10、ology2-PIexA(Tail丿AB42)Ap40NSETDP43Neurology3-PlexA(Ta5AR42.Ap40Ap42p-Tau181UCH-L1Neurology4-PlexA(NF-lighf,Tan,GFAP笃UCHL-1*)BDNFpNF-HeavyGFAP炎症INFLAMMATIONASSAYSC-PeptideGM-CSFIL.-laIL-6IL-15IP-10TGFaCathepsinSIFN-yIL-lpIL8IL-16LeptinTGFpCEAIFNaIL-2IL-10IL-17AHFTNFaCCL-11/EotaxinAssayKitIL-3IL-12p7

11、0IL-17CMCP-3TNFpCytokine3-PIgxATNFa,IL6IL-10IL-4IL-12p40/IL-23IL-17FMIP-lpTRAILCytokine3-PlexBTNFct,IL-6rIL-17AIL-5IL-13IL-22VEGFSimomSimom头灰灵敏度氾围SimomSimom头灰灵敏度氾围SimomSimom检测内容心血管CARDIOLOGYASSAYSIL-15IL-1|3TGFpTroponin-IIL-17AIL-6TNFcxVEGF感染疾病INFECTIOUSDISEASEASSAYSCXCL13GM-CSFHIVp24IL-17FMCP-1PD-1

12、小鼠类MOUSE&SSAGM-CSFIL-ldIL-lpIL七IL-17AIL-17A/FIL-17FIL-22IL-23Tau检测指标检测下限(pg/niL)定量下限(pg/inL)动态范围(pg/niL.)实测样品实测体积(gL)应用领域AWO0.522L.23O0-80032.5神经A|M20.0440,1370-4Q0C.E32.5神经BDXP0.0110.0340-64,000C,Es33神经CathepsinS0.7001.9500-200E.S10炎症CEA0.4862.3300-85,000匕s10炎症、肿瘤C-Pepiid&0.0130.0210-400E.S25炎症GFAP

13、0-2110.6860-4,000c,巳s46神经GM-CSF0.002|0.0100-120E,S33炎症、肿瘤IFNa0.0030.0050-150E.S73炎症IhNy0.0100.0760-400E.S32.5炎症TL-Itt0.0040.0100-60E.S65炎症IL-lp0.0160.0830240E,S100炎症心血管.肿痫1L-20.0II0.0410-120E.S49.5炎症、肿瘤IL-60.0060.0100-120E.S32.5炎症、心血官、肿瘤TLX0.0560.0920-L200E,S25炎症IL-100.0040.0210-120E,S32.5炎症1L-130.0

14、020350-30E.S115炎症0.0030(H)60-40E,S25心血管IL-I7A0.0040.0210-120E,S32.5炎症、心血管、肿瘤1L-17C0.065O.2O60-L200E.S33炎症1L-17FI.0S03.9100-32,000E17炎症&0.0040.0120-2250C,E,S10炎症肿瘤TotalTL-220.0050.0100-120E,SSO炎症SiMoA系统的投融资时间轮数融资额度（百万美兀）投资方2010.10VentureRound2.52011.08SerieB6In-Q-Tel2012.03DebtFinancing22012.11Series

15、C18.5bioMerieux2016.03SeriesD46ARCHOverageFund,CormorantAssetManagement,TrinitasCapital2017.08SeriesD8.5T.RowePrice2016年乐普（北京）医疗器械股份有限公司第一期笛00万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公司中国区总代理单分子免疫检测SMC系统SMC(SingleMoleculeC

16、ounting)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MerckLifeTechnology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。MerckSMCxPRO单分子免疫检测仪-55IS4UO)-55IS4UO)山peloala)。逐个扫描荧光标记的检测抗体单分子免疫检测仪与传统ELISA方

17、法的比较，SM与传统ELISA方法的比较，SM（严豆著降低了脊景，提高了灵駛度s一unoo0Lroiaapart0Lroiaapart0Lroiaapart0LroiaapartSMC系统原理SUndard|Proprietary0CaptuKonBeadAArulyteofInterestinSdutkmQuantifymcterelbyhitf：SMCSMC系统检测灵敏度SMCSMC系统检测灵敏度StandardCurvePointsMILLIPL5MOiPR.OwMILLIPLEX妁5MOPRO单分子免疫检测技术发展瓶颈(1)稳定性及效率操作复杂，不稳定。SiMoA(1)稳定性及效率操作

18、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。星童医疗的Pylori3D循环增强荧光免疫技术接近单分子检测水平星童医疗单人份试剂，操作方便20分钟内报告结果嘀敏，达到pg/m冰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口“琅哪榜”O八强：罗氐雅培、西门子、梅里埃、三菱、OCD、Singulex、星童。ICHFAICHFA柄圈星童医疗特色产品咼敏肌钙蛋启S值：0-40pg/mL100101995200320070.01cvw蛋白-I领域中，星童的总检出率高达92%,结果毫不逊色于当今世急性垃脉综合征在高敏肌钙蛋白-T领域中，星童的总检岀率达到95%,完胜罗氏。ftaa/,卿shapedCurve0JX)1Percentageofcasesin8portionsoftheam13.59%2.14%.13%了、StandardDeviations-4o3c-2c1o0+1a+2g心脑肌钙责臼檢测诊断折点应用时间Cumiihti