編者按:

《中國體外診斷產業(yè)發(fā)展藍皮書》2019·2020卷(以下簡稱“藍皮書”)將按章節(jié)陸續(xù)體外診斷快訊定期連載部分內容,以回饋廣大實驗醫(yī)學、體外診斷同仁對協(xié)會工作的支持。

自 2015 年首卷公開出版發(fā)行以來,藍皮書系列已逐年連續(xù)出版至第五卷,與前幾卷相比,本卷更具體地介紹了自新冠疫情發(fā)生至今,我國體外診斷行業(yè)所面對的挑戰(zhàn)與機遇,更突出地展現了國內該領域創(chuàng)新技術產品及各分類產品市場容量。該書主編宋海波教授、姚見兒博士及各位編委們一直努力的致力于推動中國IVD產業(yè)的健康發(fā)展,本書在編輯過程中得到了全國衛(wèi)生產業(yè)企業(yè)管理協(xié)會醫(yī)學檢驗產業(yè)分會各副會長單位和國內知名企業(yè)家們的大力支持與合作,在上海科技出版社和Springer-Verlag(施普林格)出版機構的鼎力支持下,得以如期出版發(fā)行,該書的英文版也于2021年10月正式出版發(fā)行。謹對參與該書編輯、審校等工作的所有同志們表示由衷的謝意!

本期內容提要:

上期我們主要刊登了國內血凝市場概況、不同醫(yī)療機構血凝儀使用品牌調研分析情況、部分新興產品、重點關聯(lián)企業(yè)發(fā)展情況等。本期為第三篇第一章第二節(jié)《血型檢測儀器及配套試劑》,受益于行業(yè)原創(chuàng)技術的基本穩(wěn)定,國內企業(yè)通過跟隨性研發(fā)策略,持續(xù)增加研發(fā)投入水平,技術創(chuàng)新能力不斷提高,已在多項技術中取得突破,形成一批具有自主知識產權的儀器核心部件。

本節(jié)涉及的內容包含

血型檢測技術的發(fā)展歷程、相關產品、技術發(fā)展方向及市場發(fā)展狀況等,目前全自動血型檢測儀器領域的技術研究主要集中在傳送控制技術、抓取控制技術、圖像處理技術、模塊兼容配合等方面,可以預見血型檢測儀器將向進一步提高血型檢測的自動化程度,提高血型檢測效率,提高血型檢測準確性等方向發(fā)展。

血型是人體的一種遺傳性狀,是人體各種細胞,如紅細胞、白細胞及血小板等各種組織細胞和各種體液成分的抗原抗體差異。紅細胞血型非常復雜,血型檢測是臨床用血前必須經歷的過程,也是臨床急救及許多疾病治療中至關重要的一個環(huán)節(jié)。如果受血者與輸血者的血型不合,那么紅細胞進入機體后可能引起機體產生免疫排斥,導致溶血反應。因此,進行輸血治療前必須對受血者和獻血者的血液標本進行血型檢測和交叉配血等試驗,以避免免疫排斥發(fā)生,保證臨床輸血安全

[1]

。血型檢測分析已成為臨床輸血科及檢驗科常規(guī)檢測項目,包括ABO血型鑒定、RH血型鑒定、交叉配血試驗等。

(一) 血型檢測的原理

為了確保輸血的安全,目前主要對最具臨床意義的ABO和Rh血型系統(tǒng),具有一定臨床意義的Kell、Duffy、Kidd、MNS、P、Lewis血型系統(tǒng)及不規(guī)則抗體進行檢測。采用免疫學方法對抗原或抗體進行檢測的血型血清學檢測方法為主要的檢測方法,即用已知抗原來檢測未知抗體,或用已知抗體來檢測未知抗原,根據凝集反應來鑒定血型。直接針對遺傳信息的載體——DNA或RNA的堿基序列進行檢測的基因檢測,目前還受到一定程度的限制,未大范圍用于臨床的血型檢測。目前絕大多數血型檢測儀器都是基于免疫血液學進行檢測,即用已知抗原來檢測未知抗體,或用已知抗體來檢測未知抗原,根據凝集反應來鑒定血型。

(二) 血型檢測技術的發(fā)展歷程

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1.玻片法(瓷板法、紙片法)

瓷板法、玻片法與紙片法的血型檢測原理類似,是基于1908年Ottenberg等人提出的“鹽水法”檢測技術,即IgM抗體與相關紅細胞抗原在鹽水介質、室溫條件下發(fā)生凝集。這三種方法的操作流程也基本相同。將含有已知IgM的抗血清滴加到瓷板、玻片或紙片上,然后加待測血樣,用玻璃棒或竹簽輕輕攪動,混合抗血清-紅細胞混合物,有凝集顆粒的,即為陽性結果。該方法操作簡單,不需離心,對實驗室場所和設備要求低,適合單個個體血型的定性檢測。但手工方法人為的不可控性大,而且勞動強度大,目前一般用于ABO血型的初篩。

2.試管法

將含有已知IgM的抗血清加入試管,然后加入生理鹽水配制的待測紅細胞懸液,混勻,離心觀察結果,若出現凝集則為陽性結果。在20世紀40年代,Coombs試驗和酶法建立前,試管法只能檢測鹽水凝集的血型抗原(主要是ABO血型系統(tǒng)的抗原)。

(1) 試管法篩查IgM抗體。用待測血清替換已知抗體的抗血清,用已知血型

的紅細胞懸液代替待測紅細胞懸液,其他流程完全相同;

(2) 基于Coombs技術的抗體篩查與交叉配血。Coombs試驗,添加抗人球蛋

白抗體作為第二抗體,起到橋梁的作用,形成抗人球蛋白-IgG抗體-紅細胞復合物,增加分子量,形成肉眼可見的凝集,從而檢測IgG類抗體。Coombs試驗在當時的技術條件下,主要以試管法進行操作。

(3) 基于酶法的抗體篩查與交叉配血。酶法的原理是IgG類抗體分子量小,

結合相應抗原的紅細胞后,不能將相鄰的紅細胞連接起來,因此,紅細胞無法發(fā)生凝集。酶可以降低紅細胞表面負電荷,使紅細胞之間的排斥力減小,在IgG類抗體的作用下發(fā)生凝集。酶法主要在試管中操作。

3.微柱凝膠卡技術。1985年,法國里昂的Dr.Yves Lappierre研發(fā)了微柱凝膠技術,通過研究明膠、丙烯酰胺凝膠和玻璃珠,試圖在沉淀和離心步驟捕獲凝集物。1988年,他與瑞士DiaMed A.G.合作,商業(yè)化生產血型凝膠卡。為了避開DiaMed凝膠卡的專利,美國的Ortho Diagnostic將微柱中的凝膠換成了玻璃微珠,也于1985年獲得了在美國銷售該技術的權利。微柱凝膠法靈敏度高,特異性強,有較好的實驗重復性,易于標準化。目前,臨床輸血科,已基本采用凝膠技術作為血型鑒定和配血的方法。

4.全自動化血型分析檢測技術。隨著國內行業(yè)科學技術進步,企業(yè)自主研發(fā)和生產能力的提升,血型分析儀經歷了早期的半自動儀器的小型設備到大型全自動化設備的發(fā)展。全自動血型分析儀可全程全自動完成血型檢測實驗,將所有實驗步驟均由計算機控制,確保每個樣本均在相同條件下進行檢測,精密度更高,檢測結果更加準確,減少操作人員工作量,檢測效率更高,降低實驗室危險生物物質風險。同時,智能化信息管理系統(tǒng)實時動態(tài)檢測,檢測原始圖像永久保存,保證檢測過程的可追溯性。隨著輸血行業(yè)標準化管理和政府對輸血安全性的重視和支持,全自動化血型分析儀近年來得到廣泛應用。

(三)血型檢測儀器及配套試劑產品

血型檢測相關的產品主要包括血型檢測儀器及血型檢測試劑兩大板塊。

1.血型檢測儀器產品

全自動血型分析儀,簡稱血型儀,是可進行人類血型ABO正反定型、Rh(D)血型定型、不規(guī)則抗體篩選和交叉配血試驗的分析儀器。主要由加樣器、孵育器、離心機、判讀儀和微機系統(tǒng)組成。通過加樣器對樣本和試劑進行分配、轉移,孵育器對微柱凝膠卡進行孵育,離心機對微柱凝膠卡進行離心,判讀儀對微柱凝膠卡進行數碼成像,微機對圖像進行對比分析,完成血型定型、不規(guī)則抗體篩選及交叉配血實驗的全自動化和智能化。

(1)基于微柱凝膠法技術的全自動血型分析儀

微柱凝膠技術是凝膠過濾技術和免疫學反應相結的產物,凝膠的間隙具有分子篩作用,只允許游離紅細胞通過,通過離心機離心后,微柱凝膠中未發(fā)生凝集反應的紅細胞沉積在卡底部,則表明陰性反應,若紅細胞凝集在卡上部或中間,視為發(fā)生凝集,則表明陽性反應。儀器與適用的微柱凝膠檢測卡配合使用,自動完成掃描、分配樣品及試劑、血卡搬運、刺破、加樣、溫育、離心、獲取影像及自動判讀全過程。

(2)基于微孔板法技術的全自動血型分析儀

基于微孔板法技術的全自動血型分析儀,將微孔板,即一種透明96孔板作為載體,反應后紅細胞平鋪于微孔底部則為陽性結果,如果紅細胞沉降至微孔底部形成集中的圓點狀則為陰性結果。微孔板可分為兩種,梯形微孔板和96孔U型微孔板。梯形微孔板是在日本Olympus梯形微孔板中進行抗原-抗體免疫反應,利用CCD成像技術進行凝集判別;U型微孔板,是利用酶標儀在U型孔直徑上掃描透光度,然后通過酶標儀軟件計算相對透光率以得出血型檢測結果

[3]

(3)基于試管法技術的全自動血型分析儀

近年國內企業(yè)按照血型血清經典方法手工試管法的試驗原理及操作,以空白反應卡(六孔卡)作為試驗載體進行血細胞抗原抗體凝集試驗,通過透射光通量的曲線變化檢測凝集狀態(tài)強弱,自動判讀試驗結果。該技術進一步豐富了血型檢測設備,為用戶提供了新的體驗。

2.血型檢測試劑產品

血型檢測試劑,主要是指可單獨使用或與血型分析儀配套使用的試劑、試劑盒等,屬于體外診斷試劑行業(yè)中的一個細分領域。血型檢測試劑主要分為ABO正反定型血型檢測、Rh(D)血型檢測、不規(guī)則抗體檢測、抗人球蛋白檢測及血小板抗體檢測等試劑。在臨床輸血試驗中,Rh血型系統(tǒng)的重要性僅次于ABO血型系統(tǒng),Rh血型系統(tǒng)中,RhD抗原性最強,是引起臨床輸血不良反應的主要因素,因此,輸血前對Rh血型進行篩查非常必要。RhC、c、E、e抗原是Rh血型系統(tǒng)除RhD抗原以外的幾種具有顯著臨床意義的抗原,其檢測方法與RhD抗原檢測基本相同。抗人球蛋白法是鑒定不規(guī)則抗體最可靠的方法,也是目前抗體鑒定和交叉配血的“金標準”。血小板表面含有HLA和HPA等抗原,因此對血小板表面的HLA和HPA抗原檢測也具有重要的臨床意義。

血型檢測試劑主要包括ABO檢測紅細胞、抗A(抗B或抗D)血型定型試劑、不規(guī)則抗體篩查紅細胞、ABO血型正反定卡、Rh血型檢測卡、抗人球蛋白檢測卡、紅細胞交叉配血試劑盒等。無論是微孔板式還是微柱凝膠卡式分析方法,均需要在載體介質中添加特異性血型抗體(如抗A、抗B、抗D試劑)與紅細胞等試劑,在一定程度上,特異性血型抗體與紅細胞等試劑的質量及穩(wěn)定性將直接影響檢測結果的準確性,因此血型檢測試劑作為全自動血型分析儀配套產品,對血型檢測試驗同樣具有重要意義。微柱凝膠卡技術已廣泛應用于血型檢測中,該試劑卡已將各類血型抗體加入到凝膠中,檢測時只需將樣本加入后便可實現定型,該技術靈敏度高、易于標準化并易于觀察及保存,已成為臨床ABO、Rh(D)血型檢測及交叉配血的首選檢測方法。

二、血型檢測儀器產品、技術發(fā)展方向及市場發(fā)展狀況

「藍皮書」中國體外診斷產業(yè)發(fā)展——血型檢測儀器及配套試劑篇
(一)全自動血型分析儀的主要品牌及廠家1.進口品牌

2015年,Galileo Neo全自動血型分析儀(圖1)進入國內市場,采用微孔板式方法運行,檢驗項目包括ABO血型檢測、Rh(D)血型檢測、IgG紅細胞抗體檢測、紅細胞顯型和抗原篩選;2016年,貝克曼的微孔板式全自動血型分析儀(圖2)進入國內市場;同年,伯樂微柱凝膠法全自動血型分析儀(圖3)開始在國內上市。

圖1 Galileo Neo全自動血型分析儀

圖2 PK7300全自動血型分析儀

Immucor公司的Galileo Neo(圖1)、貝克曼公司的PK7300(圖2)、法國迪卡斯公司的QWALYS 3和哈美頓博納圖斯公司的Microlab STAR BG、Microlab STARlet BG均是基于微孔板法技術的全自動血型分析儀,以微孔板作為實驗載體。其中法國迪卡斯公司的QWALYS 3是以紅細胞磁化技術為基礎的微孔板式全自動血型分析儀。

伯樂的1H-1000(圖3)、哈美頓博納圖斯公司的Microlab STARlet IVD(圖4)、強生的ORTHO VISION(圖5)及蓋立復的WADiana Compact(圖6)均是基于微柱凝膠法,以微柱凝膠卡作為實驗載體的全自動血型分析儀。其中,哈美頓博納圖斯公司具有微孔板式及微柱凝膠卡式兩種方法學的全自動血型分析儀。微柱凝膠檢測技術作為血型檢測的先進方法學,是國際衛(wèi)生組織推薦的最先進的檢測技術,進口全自動血型分析儀呈現出由微柱凝膠法替代微孔板法的趨勢。詳見表1.進口全自動血型分析儀品牌及廠家。

表1 進口全自動血型分析儀品牌及廠家

參考資料:國家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械查詢數據庫

圖3 IH-1000全自動血型分析儀

圖4 Microlab STAR全自動血型分析儀

圖5 ORTHO VISION全自動血型分析儀

圖6 WADiana Compact全自動血型分析儀

2.國產品牌

2015年,深圳市愛康生物的微孔板式全自動血型分析儀Metis(圖7)獲批上市,2016年,其微柱凝膠全自動血型分析儀Aigel(圖8)獲批上市,兩者均可進行人類血型ABO正反定型、Rh(D)血型定型、不規(guī)則抗體篩選和交叉配血試驗。深圳市愛康生物成為國內唯一一家擁有基于微孔板式及微柱凝膠兩種技術的全自動血型分析儀的企業(yè)。

圖7 Metis全自動血型分析儀

圖8 Aigel全自動血型分析儀

后續(xù),中山生物MG12全自動血型分析儀(圖9)、蘇州長光華醫(yī)SA-120全自動血型分析儀(圖10)及山東新華醫(yī)療Aretha全自動血型分析儀(圖11)等國內優(yōu)秀企業(yè)的微柱凝膠法全自動血型分析儀陸續(xù)獲批上市。2020年貝索生物基于手工試管法的Baso全自動血型分析儀(圖12)獲批上市,進一步豐富了國內血型檢測設備種類,為用戶帶來了新的體驗。詳見表2.國產全自動血型分析儀品牌及廠家。

表2國產全自動血型分析儀品牌及廠家

參考資料:國家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械查詢數據庫

圖9 MG12全自動血型分析儀

圖10 SA-120全自動血型分析儀

圖11 Aretha全自動血型分析儀

圖12 Baso全自動血型分析儀

目前,國產品牌的全自動血型分析儀應用方法已覆蓋微柱凝膠、微孔板式及試管法,其基本功能涉及自動掃描條碼、加樣、加試劑、孵育、離心、振蕩、結果判讀等,能夠進行人類血型ABO正反定型、Rh(D)血型定型、不規(guī)則抗體篩選和交叉配血試驗,可滿足臨床血型檢測分析的需求。國產品牌全自動血型分析儀在功能實用性、操作簡潔性、維護方便性等多方面已獲得了良好的用戶反饋。

(二)血型檢測儀器的技術發(fā)展方向

國家一直高度重視國產醫(yī)療器械的產業(yè)化發(fā)展,近年來,國務院及各級政府出臺了全方位的扶持政策,包括《國民經濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》、《“十三五”衛(wèi)生與健康科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》、《中國制造2025》、《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》等,紛紛提出大力推動醫(yī)療器械發(fā)展,促進醫(yī)療器械品質提升,減少進口依賴,降低醫(yī)療成本。2018年11月2日發(fā)布了新修訂的《創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序》,進一步激發(fā)了醫(yī)療器械創(chuàng)新活力,我國醫(yī)療器械產業(yè)迎來高速發(fā)展。

1.血型檢測儀器的技術發(fā)展現況

目前,隨著國家政策的推動,以及配套產業(yè)鏈的完善,國內血型檢測儀器企業(yè)逐步提升技術核心競爭力并對產品創(chuàng)新升級,已突破多項技術壁壘,使得血型檢測產業(yè)得到快速發(fā)展。國內血型檢測儀器產品已覆蓋微孔板式、微柱凝膠及試管法等國際主流檢測方法,能夠提供高度自動化、標準化的血型檢測流程,在臨床輸血中擔任著重要角色。國內血型檢測儀器技術現狀的特點主要有:操作規(guī)范、標準和簡便;靈敏度高、準確性好;檢測效率高;試劑開放;結果直觀穩(wěn)定、可靠清晰、易于保存;數據可經電腦管理。

隨著輸血學科技術的飛速發(fā)展,臨床個體化輸血治療需求大幅增加,輸血風險也越來越大,對輸血相關檢測技術要求也越來越精確縝密。全自動血型分析儀整機主要包括:操作主機、分配系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、孵育系統(tǒng)、離心系統(tǒng)、判讀系統(tǒng)等,各模塊通過軟件實現獨立運行和協(xié)同工作,能大幅降低操作人員工作強度,防止人為操作誤差,避免操作者接觸患者血液產生醫(yī)療風險,并使檢測結果具備可追溯性,準確進行血型、不規(guī)則抗體檢測及交叉配血試驗,保證輸血安全。

國內企業(yè)對血型檢測儀器的創(chuàng)新層出不窮。通過檢索該領域全球專利,目前,美國、歐洲、日本等國家血型檢測儀器相關專利申請速度趨緩,發(fā)展穩(wěn)定;我國相關專利申請持續(xù)活躍,申請量保持增長態(tài)勢,創(chuàng)新意識持續(xù)提高。從圖13可以看出,在2008年之前,國內血型檢測儀器相關專利申請量較低;2009年至2012年申請量有所增長,國內企業(yè)已開始在該領域進行技術研發(fā)及布局;2014年至2017年進入快速增長期,市場上已有相關國產產品上市銷售;2017年達到頂峰,全年申請36件,2018、2019年申請量有所下降,但仍保持每年20件以上。由此可見,我國全自動血型檢測儀器的技術研究開發(fā)正值活躍發(fā)展期。

圖13 國內血型檢測儀器相關專利申請量趨勢圖

作者:

深圳市愛康生物科技有限公司賴鵬飛、孫楠、趙濤、夏榮榜、李運奇

北京九強生物技術股份有限公司馬延尚、楊小燕、董伯平

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醫(yī)生提醒:把握好這三點,試管嬰兒胚胎移植成功率更高

胚胎移植是試管嬰兒的重要環(huán)節(jié),是聯(lián)結胚胎移植前后的樞紐,是否能順利移植?移植后能否著床?著床后能否順利保胎?等,都是評估胚胎移植效果的重要指標。醫(yī)生表示,胚胎移植前后,準爸媽的準備工作并非越多越好,把握好這三點才是關鍵。

首先,增強身體素質,提高精卵質量

不管是自然受孕還是試管嬰兒輔助生殖受孕,都要求夫妻雙方在最佳生育年齡階段進行受孕計劃。因為年齡是影響受孕的“焦點”,年齡小,身體機能越好,精卵質量水平高,生育能力越強;反之,年齡越大,尤其是女方年齡越大,精卵受精力減弱,生育能力大大降低,影響懷孕結果。因此,試管嬰兒胚胎移植前,夫妻雙方要加強身體素質的提升,進行適當的鍛煉,保持身心健康,情緒積極陽光。另外,要提高備孕意識,至少提前三個月調理和改善精卵質量,最好男女同補葉酸,飲食上多吃高蛋白和富含維生素的食物,在精卵的生長周期內完成精卵質量的改善和子宮內環(huán)境狀態(tài)的優(yōu)化。

胚胎移植前后要做些什么?

其次,了解胚胎移植的并發(fā)癥并考慮補救措施

試管嬰兒需要經過檢查、促排、取卵、胚胎移植和保胎的步驟,女性要參與每個環(huán)節(jié),因此并發(fā)癥的作用對象也只能是女方了。胚胎移植的直接并發(fā)癥非“多胎妊娠”莫屬,為了提高成功率,醫(yī)生一般會植入2-3枚胚胎到宮腔,增加成功率的同時,也放大了多胎妊娠的風險。且多胎妊娠的流產率、異位妊娠和早產兒的概率都要高于單胎妊娠,減胎將成為必然。另外,為了獲取多枚卵子,配成多個可用胚胎,藥物促排后會有多個卵泡成熟,取卵后發(fā)生卵巢過度刺激綜合征的風險也會增加。如遇到衛(wèi)生安全不達標或醫(yī)生技術不成熟的醫(yī)院醫(yī)生,準媽媽發(fā)生盆腔感染的風險升高。

胚胎移植前后要做些什么?

最后,謹遵醫(yī)囑,補充黃體支持胚胎著床和保胎

試管嬰兒超促排卵時,多半會使用降調節(jié)藥物,停藥后垂體分泌促性腺激素能力未能及時得到恢復;且取卵時為了盡可能多的取出卵子,醫(yī)生會反復抽吸卵泡,卵子取出的同時也吸收了大量的顆粒細胞,從而導致黃體功能不足,需要進行黃體期的支持,補充黃體,完成雌孕激素的分泌,刺激內膜的生長,進一步為胚胎著床做準備,也起到胚胎著床后的保胎安胎作用。需要提醒的是,黃體支持的藥劑藥量需要在醫(yī)生的監(jiān)察和指導下進行,切勿擅自用藥,如出現惡心、頭暈及頭痛等情況,要及時就醫(yī)反饋;有腎病和高血壓的患者,要慎用。

胚胎移植前后要做些什么?

當然了,試管嬰兒并非想做就做,包括醫(yī)生在內的很大一部分人都不支持試管嬰兒的做法。若非不孕不育久治未果,或患有遺傳性疾病和染色體異常疾病,還是鼓勵盡量自然受孕,適應天法自然的道理。