“70后”清华教授创业,我国微流控技术开创者进军类器官蓝海

作者: 周秋寒 2022-09-22 10:00
弘瑞医疗
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3D自动化肿瘤类器官药敏筛选平台商 | 未公开 | 运营中
中国-浙江
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从1964年在上海华东理工大学开启自己的学业算起,这已经是罗国安教授进入基础科研领域的第58个年头。

 

这些年间,罗国安教授先后完成国家项目40余项,撰写研究专著6部,发表论文900余篇(其中SCI论文450余篇,包括Advanced materials,Lab on a chip,Analytical chemistry等材料、微流控及分析领域具有影响力的期刊),发明专利授权50项,研发新药6项。罗教授还荣获国家科学技术进步二等奖4项,省部级奖励20余项;荣获优秀留学回国人员称号,是国务院政府特殊津贴专家。

 

作为我国微流控技术的开创者之一,罗国安教授团队还成功搭建了高度集成、自动化的仿生微流控芯片实验平台,发展了多种微流控器官芯片新模型,为药物药效及安全性评价提供了可靠的实验平台及体外新模型。依托在清华大学、澳门科技大学近二十年仿生微流控器官芯片研究积累,罗国安教授团队自主研发了国内首个具有全套核心自主知识产权的“自动化肿瘤类器官药敏筛选体系”。

 

这样一位硕果累累的科学家,却在2021年参与创办了浙江弘瑞医疗科技有限公司(以下简称弘瑞医疗),人到古稀“冒险”的选择了创业这条艰辛的道路。

 

作为一个拥有丰富经验的基础科学家,罗国安教授为何会在功成名就之后选择创业?作为我国微流控技术的开创者,他将如何将此前数十年的基础研究成果转化到类器官领域?作为一个新兴技术,类器官又是怎样在近年来从萌芽成功发展到产业化?现阶段,全球类器官企业的发展逻辑以及生存现状如何?

 

带着这些问题,动脉新医药专访了弘瑞医疗创始人、董事长、首席科学家罗国安教授,以及弘瑞医疗联合创始人兼总经理钟鸣。

 

一场遗憾

让这位教授转向类器官领域


上世纪90年代,罗国安教授曾赴美国宾州州立大学化学系任客座教授,后任美国宾州州立大学化学系副研究员。1994年,在学有所成之后,罗国安教授便立即应聘回国,于清华大学担任化学系教授,博士生导师。

 

罗国安教授回忆,“90年代的条件的确比不上现在。我当时恰好搭上了改革开放的东风,得到了来自各方的支持。当年回国,清华资助了我3000块的科研经费,等我在清华退休进行交接时,我的实验室已经有价值3000万的仪器设备了。”

 

在艰苦的条件下,罗国安教授笑称自己是一个“传统”的人,所以在当时选择了回国,“尽管当时国外的技术和资金支持都较强,但是我还是想着学到一点本事后能够回国做些事情。另一方面,大多数华人在国外发展会存在一个玻璃天花板。当我们上升到一定位置后会受到一定限制,在国内则能够按照自己的想法去进行科研的探索。”

 

这一探索,便到了千禧年。2000年左右,微流控技术萌芽,并被评选为国际十大创新技术之一。我国在微流控领域的发展也紧跟国际,2002年7月,由中国科学院院士王立鼎、方肇伦以及罗国安教授等科研人员共同组织的第一届全国微全分析系统学术会议顺利举行。

 

“这次大会实际上是我国微流控技术事业发展的起点。”作为大会主席之一的罗国安教授说。

 

经过20年的发展,微流控技术的技术壁垒和市场前景都已逐渐明朗。在明朗的前景下,为何罗国安教授会选择类器官这个新兴领域结合微流控技术作为科研转化的应用场景呢?

 

罗国安教授告诉动脉新医药:“微流控技术要市场转化,需要解决应用前景和技术发展这两个难题。”

 

在市场应用方面,FDA跟CDE都已接受类器官芯片作为模型,填补多种病理生理模型的空白,这开辟了类器官芯片用于抗癌药物的药敏检测和新药研发的蓝海。在技术方面,微流控技术本身具有较高的壁垒,但是我们可以通过自动化仪器来解决这一难题,实现科研转化。

 

此外,我国还有两个不良的世界第一:每年新增癌症病人数量世界第一,每年因癌症死亡人数世界第一。仅在2020年,中国新发癌症人数就有457万,占全球23.7%,位居全球第一,比第二位美国(228万)多出一倍;中国癌症死亡人数300万,占全球30%,位居全球第一,比第二位印度(85万)多出3.5倍。

 

“这说明我国在个性化治疗方面还有很大的改进空间。另一方面,过去几十年我进行的都是底层的基础研究。”罗国安教授解释,“虽然基础研究具有前瞻性,但是很多前瞻性的研究都缺乏市场的应用前景,而微流控技术既有科研内涵,又有市场前景,这不可多得,不能轻易丢掉这个转化契机。”

 

除了理性的分析之外,罗国安教授之所以选择类器官赛道进行转化,还因为他在十年前的一场“遗憾”,“2010年,我的一个博士研究生在实验室成功将老鼠的干细胞定向分化培育成心肌细胞,并且自组装成为心肌组织,成功实现了跳动,跳动的频率跟老鼠心脏跳动的频率相同。后来因为伦理关系,我们未能用人类干细胞开展进一步研究。”

 

这场遗憾成为了罗国安教授近十年来探索医药研究类器官模型的动力,也成为了他转向微流控类器官芯片新模型领域的动力。

 

“类器官技术就相当于十几年前的基因测序技术”


2019年6月,钟鸣开始创业。在创业之前,他曾在浙江海正药业工作过十年,离职前主要负责海正药业的国际市场。2019年底,在一次聚会上,钟鸣结识了罗国安教授,了解到罗教授的科研项目后开始调研相关市场。

 

得益于此前工作环境培养出来的国际化视野,钟鸣很快洞察到类器官芯片领域是巨大蓝海。

 

在钟鸣看来,“类器官技术就相当于十几年前的基因测序技术。现在我们但凡做靶向药就会应用到基因测序技术。过几年,我们在用抗肿瘤药物进行精准治疗之前,同样就会用到类器官技术去进行药敏筛查。”

 

除了用于精准治疗外,类器官技术还可解决医药研发的痛点。在新药研发阶段需要获得动物试验数据。近年来,由于模式动物价格不断攀升,导致新药企业的研发费用也逐渐升高,并且用动物模型进行试验的周期也较长。使用类器官进行新药研发,其组织来源具有同源性(组织来源于人体)、费用较低、周期更短。

 

具体而言,类器官具有三个特点。其一,类器官具有仿真性,可高度重现来源组织的结构、生理特征和遗传特征,测试数据真实可靠;其二,类器官具有可靠性,它兼顾了个性化和高通量的测试需求,可传代、冻存、复苏,可操作性佳,是目前致病机理研究、药物开发和个性化用药指导领域最优秀的体外模型;其三,类器官还具有精确性,其生物样本活库是生物样本库和遗传资源保藏的终极形态。

 

基于靶向临床肿瘤治疗的痛点和类器官的优势,目前弘瑞医疗可服务类器官药敏筛选全产业链。在具体的创业策略方面,弘瑞医疗也有详细的打法:“我们会先基于药敏筛查进行产品和服务布局,积累更多的病人数据和组织样本。只有积累的数据够多,我们才能在新药研发领域进行发力。基于此前的积累,弘瑞医疗目前已经跟一些医药公司在合作开发药物。在药敏筛查和新药研发这两个基础技术之上,弘瑞医疗也前瞻性的布局了再生医学,进行技术的储备。”

 

动脉新医药经过调研和采访,发现目前国内外大部分类器官企业都是上述发展历程。第一阶段,类器官企业通常会选择开发类器官芯片,布局药敏筛查领域。第二阶段,基于药敏筛查积累的数据,企业逐步布局新药研发领域。最后,前瞻性的储备布局再生医学领域。目前,类器官应用于再生医学领域还属实过早,企业一般无相关管线,更多的是科研机构或高校在进行相关的布局。

 

术业有专攻,在钟鸣调研了全球市场和技术,进行了资源整合后,罗国安教授也作为首席科学家加入了弘瑞医疗,开启了自己人生的新篇章。但是做科研强调的是探索性的创新,做产业实际上做的是科研成果的转化创新,这个创新是为了解决实际问题而进行创新。两个的本质都是创新,但是针对的目的有所不同。

 

面对创业者和科学家身份的转换,罗国安教授坦言:“对于基础研究来讲,它更多是为了探索未知事物而不是解决应用问题,它的重点是‘探索’。当然,在探索的过程中,有时候会逐步发现它有很强的应用场景,这个时候就可以进行为解决实际问题而开展的创新研究。发展到一定阶段,就是我们所说的科研转化了。”

 

成立一年半就成功推出商业化产品


2021年1月,弘瑞医疗正式完成工商登记注册及项目选址,2021年上半年开始项目工程设计,2021年6月迁入行政、研发新场地,2021年底基本完成研发、生产、检测等区域所有工程建设,2022年2月份开始试运营。一切都在紧锣密鼓、有条不紊的进行中。

 

短短一年多,弘瑞医疗目前已经有仪器设备在正式商业化生产销售,相关的低吸附模板、酶解液以及培养基也已经在市场上进行销售。

 

实际上弘瑞医疗在2019年底就在筹备创业相关的事情,疫情突然爆发让公司的创业筹备受到了一定影响。钟鸣告诉动脉新医药:“在疫情期间我们也一直在推进技术。罗老师在外地实验室里基本把我们商业化之前的工作都完成了。所以公司一成立就爆发得很快。”

 

目前,弘瑞医疗已成功构建了多种恶性肿瘤类器官培养及药敏检测体系,包括肺癌、肝癌、胃癌、结直肠癌、食管癌、鼻咽癌、胰腺癌、胆管癌、乳腺癌、肾癌等15种高发恶性肿瘤及其转移病灶。

 

针对市场上主流的类器官培养技术,其需要引入外源基质作为支架进行类器官构建,并且没有配套仪器设备,主要依靠手工操作。弘瑞医疗的独创技术则可实现全自动化操作,提供配套的全自动化仪器及智能操作系统,在确保通量高的同时还可以最大程度避免人为操作误差。标准化的全自动化操作技术还为肿瘤类器官的构建成功率及临床相关性提供了保证,其原代肿瘤细胞培养成功率超过90%,药敏结果准确可靠。

 

在底层技术方面,弘瑞医疗拥有“仪器-孔板耗材-培养基-药敏试剂盒”系列产品相关的全套独创专利技术。该系列技术和产品可使得传统全人工操作的类器官培养方式实现半自动乃至全自动化,极大提升类器官的药敏筛选效率,并且实现准标准化的类器官药敏筛选,最终体现出高通量、周期短、细胞球大小均一等核心技术优势。


弘瑞医疗的快速发展自然离不开资金的支持。今年7月,弘瑞医疗宣布完成千万级pre-A轮第一阶段融资,领投方为英飞尼迪资本旗下台州椒江英飞海正基金。目前,公司正在进行Pre A轮融资,以用于后续的研发投入和产业化投入。提及未来,钟鸣表示弘瑞医疗更多的目标和规划是在产业化方面,“希望仪器、设备、耗材、试剂都能够陆陆续续商业化。到明年年底,希望我们的临检实验室及仪器、设备、耗材的销售,能有一个质的飞跃。”

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