博德致远：革新临床分子诊断，开发全场景自动化解决方案

分子诊断可以说是近年来体外诊断行业发展最快的领域。究其原因，社会发展、医疗感染新态势、新冠疫情等都在不断推动分子诊断行业发展。

首先，近年来我国社会老龄化趋势明显，导致感染性疾病和肿瘤发病率增多。我国60岁以上人口2.64亿，占总人口比例达18.7%，预计到2030年，60岁以上人口会达到3.6亿。随着年龄的增长，人体免疫力下降，免疫力下降导致罹患感染性疾病、肿瘤等疾病的风险增高，疾病筛查和肿瘤早筛等分子诊断的需求增加。

第二，城镇化及新发病毒导致传染病流行。2021年年末，我国常住人口城镇化率为64.72%，预计到2050年将达到71.2%，过快的城市人口增长，人口密集流动接触更加频繁，无形中为传染病的传播和流行提供了有利条件。2003年的非典、2014年的埃博拉、2016年的寨卡、2020年的新冠以及近期出现的儿童不明原因肝炎，都对全球卫生体系提出了新的挑战，病毒变异速度加快导致传染病控制难度加大。

第三，耐药微生物出现威胁巨大。微生物耐药已经成为全球公共卫生危机，传统的细菌培养需要较长的检测时间，大多数病毒在体外难以培养甚至不能培养。分子诊断则可以快速诊断微生物的耐药性，赛沛在2020年推出的Xpert® Carba-R Assay 碳青霉烯耐药基因检测试剂盒，同时报告5大碳青霉烯耐药基因blaKPC，blaNDM，blaVIM，blaIMP和blaOXA-48。

最后，新冠疫情加速行业发展，国内PCR实验室遍地开花。疫情前PCR实验室主要是在大型三甲医院、CDC、科研院所实验室等机构，对人员素质、设备、实验室环境都有非常高的要求。疫情发生以来，二级以上医院加上第三方ICL新建了近10000家PCR实验室，使我国的核酸检测能力短期内大跨步提升，有效缩短了“全民检测时间”。后疫情时代，如何发挥这些“花巨资”建设的PCR实验室功能成为一个新课题，院内通过开展分子诊断既可以解决检测周转时间（Turn-around time，TAT），减少PCR实验室空置问题。

除以上几点外，分子诊断行业发展还受到精准医疗、肿瘤早筛、分级诊断等有利因素的影响。

根据国元证券数据，国内分子诊断市场规模从2013年的25.4亿元增长至2019年的132.1亿元，年复合增长率达到31.63%，增速约为全球增速的2.6倍。预计到2024年分子诊断行业市场规模将达到330亿元，到2030年，分子诊断将超越免疫诊断成为IVD行业最大的市场。

全球市场规模也呈现稳步增长的态势。数据显示，2013-2019 年全球分子诊断市场规模由57亿美元增长至113.6亿美元，年复合增长率为12.18%。BCC Research报告预计，全球分子诊断市场将从2021年的176亿美元达到2026 年的426亿美元，复合年增长率为19.3%。

随着社会老龄化趋势明显，医疗感染新态势，以及新冠疫情相关检测产品的带动，分子诊断行业逐渐升温，正在迎来爆发增长期。行业的全面爆发，也相应地带动了技术的创新和更迭。

据深圳市博德致远生物技术有限公司（以下简称：博德致远）介绍，目前市场上分子诊断的技术主要分为PCR技术、基因测序、荧光原位杂交（FISH）和基因芯片四个大类，其中PCR技术的应用最成熟、市场份额最大。国内获批的分子诊断产品中，基于 PCR 技术的产品超过90%。PCR技术最早源于1983年，由Kary Mullis发明，广泛应用于产前诊断、肿瘤早筛、传染病检测、伴随诊断、耐药性检测等诸多场景。

博德致远认为，分子诊断行业的技术发展趋势呈现出以下特征：

一、快速。新冠疫情充分暴露了分子诊断行业速度慢、自动化程度低等弱点。一次PCR实验循环扩增需要耗时1~2个小时，且不包括样本提取及体系配置时间。核酸检测速度要与病毒赛跑，更快的检测速度可以更早切断病毒传播链条，将病毒传播范围缩到最小。

目前，市面上的快速PCR主要是通过三个方面得以实现：一是改良温控模块，提升变温速度，配合算法优化可将PCR反应时间控制在20分钟以内。二是改良反应容器（即PCR管），降低管壁厚度，利用导热新材料提高热传导速度，改变PCR管形状增加受热面积等。三是减小反应体积，PCR反应体积越小，升降温速度更快，精度更高。

除了上述改良，更加需要试剂性能的同步提升，快速Taq酶筛选及反应体系优化成为助力快速PCR实现的关键步骤。

博德致远也表示，快速，必须以不降低性能为前提。

常见的恒温扩增方法往往会存在灵敏度差、特异性不够的问题，引物设计不如PCR简单，试剂成本也高于PCR试剂。为了弥补恒温扩增性能的缺点，市面上出现了恒温扩增+CRISPR的组合，但其加大了成本和复杂度。而恒温扩增+层析条的组合，又往往会损失灵敏度，适用于低端市场。此外，免提直扩试剂跳过核酸提取（富集）过程，操作上会更简化和方便，但其检测灵敏度不足，对于要求高敏的应用，容易出现假阴性。

综合检测性能，试剂成本（原料的成熟度和价格）等多方面因素，PCR拥有独特的优势。至于PCR仪器成本，一方面制造成本已大幅度下降，另一方面，IVD行业的商业模式决定了在试剂用量面前，仪器成本都可忽略不计。

二、试剂液体保存。传统 PCR试剂盒一般需要-20℃左右的冷链储运，以确保试剂有效成分的生物活性。冷链运输成本高昂且很多地方无冷链运输条件，另外试剂反复冻融也会影响检测试剂的性能和保质期。另一种办法是对PCR试剂进行冻干，但冻干参数和工艺差异，会造成试剂性能参差不齐。另外，试剂冻干本身会提高试剂生产成本。

目前业内已有厂家开发出常温或4℃液体保存的PCR试剂，通过筛选合适的酶或对酶进行改造修饰，以及改进其他组分的稳定性，使其在不影响性能的前提下可以实现液体保存。

三、多重。多种病原体或目标基因在同一反应管内同时检出，将大大节省时间和试剂成本，为临床提供更多更准确的诊断信息。想要诊断出病人感染的具体病原体，传统PCR试剂盒每次只能检测1~3靶标，若检测为阴性，则需要更换检测其他靶标的PCR试剂盒，这样效率就大大降低，异常盲目，俗称“大海捞针”。要做到更快确诊、鉴别诊断和排除诊断，就要采用多重检测技术。多重检测技术的实现，可以通过提高仪器荧光通道数、熔解曲线、芯片杂交、mNGS等方法来实现。

博德致远认为，产品开发与应用场景是紧密关联的，临床分子诊断与其他应用相比有极大的区别，临床分子诊断行业想要真正发展起来，必须要洞察临床应用场景的终端需求，才能开发最符合临床使用的产品形态。

首先是样本随到随检。制约TAT的一个重要因素，就是样本的上机方式。过去的临床分子诊断场景由于样本量少，检测指标不多，医院通过凑样本，PCR仪一个星期只开一到两次机，批量上样，导致TAT可能长达一两周以上。

近些年，随着医院各科室开展各种新的分子指标或检测项目，病人的采样时间随机、检测指标多样化，对检测及时性提出了更高的要求。随到随检、急诊样本优先，才能提高样本的处理效率，因此亟需改变传统针对科研实验室的48/96孔PCR仪，才能做出更符合临床分子诊断要求的产品。

其次是便携，小型化。随着分级诊疗制度的推进，在社区门诊、二级医院、乡镇卫生院等场景也需要进行分子诊断，但是这些基层医疗机构专业人员欠缺，且医务人员较少；面向急诊场景，临床检验标本的采集和送检花费了大量时间，如何能最大限度缩短TAT就成为制约急诊医学快速诊断、快速治疗的关键因素。最后，边境出入境检疫，进出口货物量的增加加大了边境出入境检疫的工作量，同时新型病毒不断出现，增加了检疫的难度，稍有疏忽就会造成严重的经济损失；除此以外，机场、高铁站、港口等人员密集且流动性大的场所以及野战医院等都需要便携、小型化、适度通量、操作简便的分子诊断仪器。

第三是分子POCT。分子POCT省去标本在实验室检验时的复杂处理程序，在采样现场即可进行样本分析，快速得到检验结果。具备系集成化、小巧便携、操作简易、快速、密闭、适用于多种场景等特点，可以说是近年来国内外最为热门的领域。

目前在国际市场，赛沛GeneXpert、生物梅里埃 Filmarray两家企业的产品性能好且使用简便。其他不错的产品还有Roche Liat & GeneMark、QiaStat-dx、Visby，其中Visby是一款无需设备的微流控手持PCR检测卡，操作简捷，30分钟出结果。

在国内，近年来涌现出50~60家分子POCT企业，但收到难以量产、成本高、注册难度大等因素影响，与国外还存在一定差距，国产分子POCT产业化还有很长的路要走。

最后是大型全自动流水线，全集成。小型检测设备往往受制于样本检测通量和自动化程度，大型集成全自动流水线将是未来的发展趋势。全集成要求核酸检测所有操作全部能自动化完成，中间无需人工操作或干预，包括：自动开闭盖、移液分杯、提取纯化、体系构建、扩增检测。实现一台机器等于一个PCR实验室。

IVD行业其他领域，血球、凝血、生化、免疫等都已经实现全自动化，唯独分子诊断因为技术门槛和操作流程复杂性还未完全实现和普及，市场还是一片蓝海。不同于其他IVD产品，核酸分析因为过于灵敏，对样本交叉污染和气溶胶污染是零容忍的，因此除了高难度的机械结构设计，还对气流控制和模块封闭性有很高的要求，这进一步加大了研发门槛。

后疫情时代，分子诊断终将回归到临床常规检测，目前流水线以96孔板为主，无法解决样本随到随检、检测指标多样性的问题，应用场景可能仅限于血站和新冠这类筛查性检测。此外，无法解决气溶胶问题，通量太低等也制约了发展。市场期待样本随机灵活检测、机械结构设计更容易防气溶胶、通量更高的流水线。

博德致远成立于2018年，由一批IVD行业资深专家共同创立，是一家专业从事分子诊断仪器与试剂研发、生产、销售于一体的医疗高科技生物创新公司。目前在深圳拥有独立的仪器与试剂研发中心，广州海珠区拥有独立的μTAS芯片研发实验室，并计划在四川成都天府国际生物城筹建农业事业部兽用诊断试剂研发与生产中心。

公司已获得知名医疗VC投资机构普华资本、成都高新区政府成都生物城的投资，同时，也得到了2家IVD上市企业（四川迈克生物、北京英诺特生物）的战略投资。

博德致远认为，长期以来，国内外的分子诊断公司多以单一技术型企业为主，而单方面的提供仪器或是试剂，往往导致行业天花板有限，市场碎片化，不利于长期发展。出于这个初衷，博德致远从成立之初就决意要改变这种行业状态，提高市场集中度，为客户提供更好的整体解决方案。

截至目前，公司自主开发了三条产品线，实现样本随到随检，真正意义上从临床实际使用场景和需求出发。值得一提的是，公司仪器均可根据实际情况进行模块化组装，以满足不同客户的检测通量需求。

1、超快速便携real-time PCR仪

为了满足医院随到随检的需求，博德致远开发便携、小型化PCR仪器，扩增速度更快，采用全球最快的TEC模块，40次循环仅需15min。

该产品分为两种形态：分别为单孔独立温控，以及八联孔独立温控，采用全球最快的TEC模块，以满足不同的通量要求。该产品适配常规扩增管，利于大面积推广使用。

2、分子POCT

针对急诊、ICU、住院部门以及基层医疗机构等医护人员紧张且需要快速出结果的场景，博德致远开发的分子POCT产品，Sample in样本进、Result out结果出，仅需一步加样，集裂解、提取、清洗、扩增及检测于一体，且生产成本非常低。

该产品分为国内版和国际版：国内版以小多重为主，6个靶标以内；国际版以中多重和超多重检测为主，6~36个靶标，如果带上HRM功能，可实现更多重。

3、全自动核酸检测流水线

为了满足三级医院随机检测、急诊检测、指标种类多、样本量大等需求，博德致远自建了全自动核酸检测流水线，集成分子检测的全流程操作，包括：原管进样、自动开闭盖、移液分杯、提取纯化、体系构建、扩增检测。

其中，单管流水线式作业，提取模块实行单管独立提取纯化，扩增模块采用单孔独立温控和光学检测：①扩增模块有50个扩增孔，相当于50台单孔PCR仪，可同时进行50种不同扩增程序的反应；②扩增模块的温控核心部件，与前面三款小机器一样，均采用全球最快TEC模块。

除了常见的负压、紫外灯等常规除污设计外，通过立体分层、分区设计最大限度避免气溶胶污染：①开闭盖、移液分杯、提取纯化、体系构建、扩增，全部实验操作实现分区管理。②样本进样区、耗材区、试剂区，均为独立的封闭区域，与实验操作区分开，实现分层管理。

同时，该产品预设了轨道自动进样功能，可与实验室样本自动传输轨道连接，与其他检测自动化设备（血球凝血、生化仪、化学发光仪）进行轨道联机，实现实验室真正意义上的TLA全实验室自动化建设。

除了全场景的仪器产品线，博德致远还开发了相应配套的常温或4℃保存的液体试剂盒，涵盖感染（血流感染、妇科生殖感染、耐药检测、呼吸道感染、农业动物疫病、宠物传染病等等）、肿瘤（早筛和伴随诊断）、单基因遗传病、个性化指导用药。

以“追求先进技术，占领技术制高点”为核心理念，博德致远多年深耕于技术研发，针对不同客户、不同场景的需求，致力于构建完整的分子诊断产品线，从而为行业提供全场景自动化解决方案。

截至目前，深圳博德致远公司通过自主开发、国际IVD巨头Roche罗氏诊断公司通过ODM和并购，率先实现了临床分子诊断的全场景化产品线布局。相比传统的96孔板设计，博德致远的解决方案更方便快捷，采用单管随机检测，单管提取与单孔扩增，更加符合临床分子诊断场景和需求。

目前，博德致远已启动A轮融资，欢迎投资机构或CVC基金前来沟通交流。公司表示：“在竞合的新时代大背景下，我们愿与所有同行/友商探讨合作。我们的real-time PCR仪可以开放提供给所有企业。在分子POCT与全自动流水线，鉴于技术高壁垒和产品复杂度，希望可以与志同道合的伙伴建立战略合作关系。希望能一起开发出更优秀的产品，更好地服务于临床终端用户，助推行业的发展。”