创新研发部门介绍

鸿瑞泰捷公司(简称HRTJ)研发中心位于深圳,具有三大职能。高学历资深研发团队有着中科院等顶级科研机构及国内头部企业的学习从业经历,具有丰富的研发及管理经验,充分了解用户的实际需求,一切以用户的需求为出发点。


一个中心,三个职能


鸿瑞泰捷深圳研发中心成立于2021年10月,中心位于深圳市南山区,占地1400平米。 中心拥有先进的研发平台,具有整合多学科技术医疗器械的原创开发能力。


首个职能
研发中心首个职能是先进体外诊断检测平台的原型设计、制造工艺和检验项目的开发。研发团队具有光学、热学、材料学、流体力学、电磁学、生命科学、医学检验和精密加工等多学科的交叉融合能力,同时团队成员们资深的研发、行业经验造就了以用户需求为本的团队文化,不建“空中楼阁”,只做“务实良品”。

第二职能
研发中心的第二个职能是体外诊断先进平台合规落地的支持。团队成员资深的法规注册经验,高效的沟通协调能力,支持并配合各地分(子)公司注册质量团队的工作,满足HRTJ高速发展的合规性需求。
第三职能
研发中心的第三个职能是上市产品的在线维护与优化改进,研发团队时刻关注上市产品的市场表现与问题反馈,迅速响应跟进现有产品的质量问题,高效解决用户难题,为用户提供质量可靠并具性价比的产品。

此外鸿瑞泰捷在江苏泰州中国医药城的子公司瑞捷生物拥有设计转换平台,该平台与生产对接,验证研发成果,主导商业转产,是深圳研发中心的重要延伸,也是研发与生产两个部门间的高效连接的纽带。
鸿瑞泰捷深圳研发中心的工作高度聚焦于先进体外诊断试剂平台的开发与应用,集生物原料、配套试剂、检验平台的创新开发于一体,是鸿瑞泰捷公司追求卓越、引领行业的持续动力来源。



微流控技术

微流控是一种使用微通道精确控制和操控微小流体的技术,可以将样品制备、反应、分离和检测等缩微到方寸之间,又称其为芯片实验室(Lab-on-a-Chip)或微流控芯片技术。微流控芯片的概念最初是在20世纪90年代初由瑞士的Manz和Widmer提出,称为“微型全分析系统”(Miniatrized-totalanalysis-systems或micro-totalanalysis-systems, μ-TAS)。


这一概念问世后得到了学术界和产业界的极大关注,随着不断深入研究,学者们开始意识到微流控芯片远超“微全分析系统”这一概念,是一种十分重要且极具价值的平台。2006年Nature 杂志发表了一期题为“芯片实验室”的专辑,评价微流控技术可能成为“这一世纪的技术”。

目前微流控技术已广泛应用于材料、化学、物理、微机电、生物、医学等诸多领域。微流控技术在医学临床检验领域应用也十分广泛,包括但不限于血气分析、生化组分、分子诊断、临床免疫等方向。鸿瑞泰捷将微流控技术应用于过敏原检测领域,创造了微流控芯片Rellergen®过敏原检测平台。



微流控技术的分类及原理


微流控芯片通过在芯片上构建微通道系统,将实验过程转载到由相互联系的微通道和微反应室构成的芯片结构上,加载样品和反应试剂后,通过气动法、电渗驱动等方法驱动芯片中液体的流动,形成微相反应体系,于芯片上进行一种或连续多种的反应。一块几平方厘米的芯片上可以实现微上样与前处理、微混合和微反应以及微分离,具有通量高、分析速度快、物质消耗低、污染小的特点。


微流控技术中,如何操控液体流动是关键,根据操控方式不同可分为多相流法、浓度梯度法、离心法、热毛细管法、电润湿法、介电电泳法(电渗驱动)、气动法、磁力法。


多相流法
通过对微通道的设计及控制流体流速,利用剪切力、黏力和表面张力产生速度差,从而将液流拆分成微液滴,缺乏精确操控。


浓度梯度法
通过形成精确的浓度梯度和改变网络通道的构型设计及初始液流的浓度和组合顺序来控制液体流动。


离心法
利用离心力产生速度差,将流体分散到不同微通道中进行反应,以转速高低来控制流体的行动,适合步骤比较简单的反应。


热毛细管法
通过对液体局部加热,使其产生热梯度,改变液体局部表面能,实现对液体的操作,不适合热不稳定的分析。


电润湿法
通过芯片表面下的微电极阵列改变液体的润湿特性,使液滴内部产生压强差,可进行液滴精准操作。芯片系统要求高,不适合大量液滴操作。


介电电泳法(电渗驱动)
利用微通道表面存在固定电荷,在通道两端施加电压,使通道内液流包裹在正电荷截面中产生电渗力-液流的流动,是比较成熟的技术。


气动法
利用气体压力(正压或负压)作为剪切力和驱动力,推动液流运动,可进行编程,因反应液接触空气,不适合挥发性反应液。


磁力法
对芯片局部施加磁场产生磁推动力,推动磁珠或者磁珠混悬液挤压微通道空间,使反应流体发生运动。电磁线圈集成问题以及通量较小有待改进。



微流控技术应用领域


微流控技术是一种革命性的新技术,近年来流控芯片取得了突破性进展,一直受到学术界和产业界的极大关注。微流控技术的应用领域十分广泛,包括食品、环境检测、医学和药学等诸多领域,其中以医学和药学为首要代表,国内目前还处于起步状态,具有很大的市场潜力。

在医学领域比较热门的应用包括:器官芯片、液滴微流控芯片、核酸分析、药物递送以及单细胞分析等。

鸿瑞泰捷创新性地将微流控技术应用于过敏原检测领域,创造了微流控芯片Rellergen®过敏原检测平台。结合了微流控技术的高通量、分析速度快、试剂消耗低、污染小的优点,使得过敏原检测更加快速、便捷。鸿瑞泰捷微流控芯片Rellergen®过敏原检测一次可同时检测39项过敏原,出具一份报告仅需35min,检测所需样本量小,仅需100ul血清即可完成近40项过敏原检测。检测过程不产生其他废液,污染小,非常有利于院感防控。





微流控芯片

随着技术的更新迭代,传统的检测方法不断被新技术渗透和颠覆,市面上血清IgE检测过敏原的方法日新月异,今天我们将和大家一起聊一聊鸿瑞泰捷独特的微流控芯片过敏原检测技术。


微流控芯片的概念最初是在20世纪90年代初由瑞士的Manz和Widmer提出,称为“微型全分析系统”(Miniatrizedtotalanalysissys-tems或micrototalanalysissystems,μ-TAS),现今微流控芯片和微型全分析系统为同一概念。鸿瑞泰捷过敏原检测平台创造性地将这一技术应用于过敏原检测领域,从而实现了过敏原检测微小化以及大大缩短了检测所需时间,重新定义了过敏原IgE检测。是中国市场上唯一一款基于微流控芯片技术平台的过敏原sIgE/sIgG4/自免抗体检测产品。


鸿瑞泰捷的气动式微流控芯片上搭载了五个试剂输送通道(由样品槽、试剂槽和微流泵组成)、一个固定了过敏原提取物的反应区、以及一个容纳所有反应副产物的废物槽。整个微流控芯片包括三层结构,通过热固性技术密封在一起。



经过处理的血液检测样本以及反应试剂分别注入样品槽和试剂槽后,通过试剂输送通道,由微流泵推动试剂及样本流往反应区,血液样本中的sIgE将会在反应区和固定在反应区上的过敏原发生一系列免疫反应。在最后阶段,反应废液将会流进废物槽储存。


在这个过程中,样本所流经的通道均是微米级的通道,通过精密的编程精准地控制着不同反应试剂以及样本的流动方向、顺序和体积,从而实现流体实时控制。这种技术使得反应体量极小,仅需非常微量的反应试剂即可完成整个反应,因此过敏原检测微小化成为可能,同时大大缩短了反应所需时间。


样本和试剂在反应区与固定在反应区的过敏原发生一系列反应,在这里过敏原以微阵列的分布方式,利用蛋白质涂覆技术固定在反应区上。所谓微阵列就是将数十上百中不同的过敏原集成在一块小小的芯片之上,方寸之间即可进行数百种不同的蛋白质结合反应。微阵列抗原分布以及微相反应体系两者结合不仅使一次检测所能检测的项目大大增多,而且极大缩短了检测时间,一次检测仅需35分钟,使用100uL样本即可输出数十个项目指标的检测结果。配合全自动设备可以达到每天几十上百个样本的自动检测,并且保证随到随测,快速报告。


反应结束后,反应废液将流进废液槽储存,整个过程都处于封闭状态,不产生其他废液,因此非常有利于院感防控及废物处理。


鸿瑞泰捷过敏原检测平台将化学发光法的精准与微流控芯片的微量完美结合在了一起,为临床提供了更准确可靠的结果,为患者提供更便捷省时的检测服务。鸿瑞泰捷后续还将推出组分诊断、全血诊断等项目,将为临床和患者提供更全面、更便捷的检测服务。


鸿瑞泰捷,推动过敏原检测技术革新!




化学发光检测技术

目前国际上公认的过敏原检测方式一般分为两大类:体内检测以及体外检测。过敏原体内检测是指通过皮肤点刺或斑贴等方法使机体直接接触过敏原,观察过敏症状以判断过敏原的检测方法。这种检测方法检测原理简单,但干扰因素多且有一定风险。


体外检测的方法及原理有很多,例如生化诊断、免疫诊断、尿液诊断等等,免疫诊断是其中的一个重要分支。过敏原体外诊断就是基于免疫诊断原理的一种过敏原检测方法。免疫诊断是基于抗原抗体特异性反应的原理,在临床中应用非常广。


目前我国免疫诊断技术的主流是酶联免疫印迹法、化学发光法以及荧光法。化学发光检测法具有灵敏度高、快速、重现性好等优势,目前已逐渐取代酶联免疫印迹法,是免疫诊断检测方法的一大趋势。


化学发光免疫分析法(chemiluminescence immunoassay,CLIA)在1978年由Halman 等人创立,经历了四个阶段的发展,如今渐渐趋于普及。化学发光免疫分析法包含化学发光测定技术和免疫反应两部分,这种分析方法将化学发光测定技术的高灵敏度和免疫反应的高特异性紧密结合了起来。


化学发光免疫分析法,首先将发光物质或酶标记在抗原或抗体上,抗原或抗体与待检测物特异性结合,反应充分后加入氧化剂或化学发光底物,以此激发化学发光剂进入激发态再回到稳定态并发射光子产生光信号,从而将免疫反应信号转化为光信号,发光强度和待测物质浓度在一定条件下呈线性定量关系,从而确定待测物质浓度。


根据标记物和发光原理的不同,化学发光免疫分析法可分为直接化学发光免疫分析、酶促化学发光免疫分析和电化学发光免疫分析三类。


电化学发光免疫分析包括电化学和化学发光两个过程。不同于直接化学发光免疫分析和酶促化学发光免疫分析,电化学发光免疫分析是由电启动电化学发光剂发生电化学反应产生光信号,因此反应不仅需要电化学发光剂,还需要作为电子供体的共反应剂,以此提高反应效率。常用的电化学发光剂为三联吡啶钌([Rb(bpy)3]2+),三丙胺(tripropylamine,TPA)为三联吡啶钌([Rb(bpy)3]2+)的电子供体共反应剂 。


直接化学发光免疫分析就是将化学发光剂例如吖啶酯类化合物(AE)直接标记在抗原或抗体上,化学发光物质一般通过启动发光试剂NaOH+H2O2作用而发光产生光信号。这种方法快速、简单、成本低。


酶促化学发光免疫分析是将参与化学发光反应的酶标记在抗原或抗体上,酶标记抗体与待测物特异性免疫结合形成固相包被抗原(抗体)—待测抗体(抗原)—酶标记抗体复合物,反应充分后洗涤、加入化学发光底物,酶催化发光底物产生光信号。



鸿瑞泰捷Rellergen®微流控芯片 目前所采用的就是酶促化学发光免疫分析法,具有灵敏度高、重现性好、光信号长时间稳定等特点。


化学发光免疫分析法目前呈现出高灵敏度、高通量、自动化的发展趋势,但同时也存在着信噪比低、稳定性差和信号干扰等的问题,是专家学者长期研究的目标。


化学发光免疫分析法在疾病诊断中的优势包括:
1)灵敏度高,这是化学发光免疫分析法最关键的优势,它可以检测出酶联免疫印迹法和荧光法无法检出的痕量物质。但高灵敏度的同时意味着特异性低,可能出现假阳性。
2)光信号稳定时间长,简化了测量。
3)发光强度与待测物浓度呈良好线性关系,且由样品本身发光,不需外来光源,避免外界干扰,结果稳定,误差小,分析结果更准确。
4)化学发光免疫分析法更易实现高通量和自动化,具有很大的应用前景。


微型化、自动化、集成化和便携化将是未来分析仪器的发展趋势,微流控芯片分析技术作为微全分析系统的重要组成部分之一,具有很大应用前景和发展空间。