過去三年里，受新冠疫情的影響，核酸檢測跟我們每個人息息相關。可以說新冠病毒對全人類進行了一次教育，讓大家都知道了核酸檢測這么一個檢測病毒的方式。
核酸檢測
核酸檢測主要是通過對人體的痰液，鼻咽拭子等樣本進行化驗，檢測是否存在致病微生物病毒核酸。其實除了新冠病毒，像非典型肺炎、病毒性肝炎、還有肺結核，每種傳染病都是由特異病原體所引起的，其中以病毒和細菌較常見，有孩子的都知道生病要區分是病毒感染還是細菌感染。
我們知道核酸檢測出結果很慢，那是因為核酸檢測過程很復雜。傳統的基于核酸的分子檢測包括三個主要步驟：核酸提取與純化、核酸擴增和核酸檢測。
標準的PCR 實驗室分為四個區域，分別為：
n1.試劑準備區
n2.樣本制備區
n3.核酸擴增區
n4.產物分析區
這四個區域在物理空間上必須完全相互獨立，各區域無論是在空間上還是在使用中，應當始終處于完全的分隔狀態，不能有空氣的直接相通。
1.PCR存在許多處理挑戰
核酸檢測實驗室也就是PCR實驗室，PCR是核酸擴增的方式，PCR聚合酶鏈式反應對提取的核酸進行體外擴增，利用DNA雙鏈復制的原理，在短時間內將極微量的特定核酸片段復制出百萬份的拷貝，從而實現對極其微量的DNA或RNA片段進行定量。
圖1：PCR擴增反應示意圖
圖1是一個PCR擴增反應示意圖，經典PCR方法中涉及的典型試劑和組分：
1. 核苷酸（例如：三磷酸核苷，dNTP）；
2. 酶；
3. 引物；
4. 檢測探針或染料；
5. 其他賦形劑，如MgCl2輔因子、pH緩沖液、甘露醇、海藻糖、BSA、PEG2000等；
6. 目標DNA/RNA
實驗員把所有這些試劑和組分在PCR管中進行混合之后放到擴增儀上執行升降溫程序進行擴增，之后對結果進行檢測。
熒光定量PCR存在許多處理挑戰。各個組分需要進行準確組合。這些組分都需要冷藏，并且保質期也相對較短，同時交叉污染會是一個大問題。
2.核酸分子POCT檢測技術
國內外POCT檢測技術發展趨勢核酸分子POCT檢測技術，將試劑加載到微流體通道/芯片上，以更少量的試劑和更低熱量有望實現更快和更精確的溫度循環，從而產生更快的結果。
POCT是需要設備、耗材（卡盒/芯片）和試劑三種搭配使用的。這個芯片上裝有預混試劑，通常是凍干珠或凍干餅，這里是流體設計，這是實際預處理區，經過預處理后與預混試劑混合，執行溫度程序進行擴增，最后儀器檢驗結果。
3.分子POCT相對于傳統分子診斷試劑的優勢
● 可以擺脫對于PCR場地分區的需求-對基層醫療機構、社區醫院、鄉鎮診所甚至家庭使用友好；
● 檢測的快速性相對傳統方式更高-反應試劑提前預混，簡化操作流程節省時間
● 可以快速出結果
● 試劑擺脫冷鏈的運輸-預混試劑通常是凍干的，試劑穩定性高，不需要冷鏈運輸或者說對冷鏈的要求不高
● 產品易用性高-操作人員只需要簡單的操作指導即可使用。
POCT是需要儀器、耗材、試劑同步開發，它的申報和研發路徑跟傳統IVD試劑很不同，所以對企業也是很大的挑戰。考驗企業的人員設施配備是否滿足要求，需要有足夠的時間和耐心去打磨。
4.IVD試劑挑戰及解決方案
國內集采是IVD企業的一大沖擊，2月初霸屏的迪拜醫療實驗室儀器及設備展，200多家中國IVD企業參展，越來越多的IVD企業出海開拓海外市場，擴大營收。
但出海對試劑的儲運和貨架期是很大的考驗，傳統的IVD試劑反應成分需要冷鏈運輸和儲存，貨架期短，操作混合難度大，對實驗設備和人員要求很高。
對反應預混液的凍干是很有優勢的一個方法。凍干后的預混液不需要低溫保存。
相比傳統冷凍預混液，還有以下優勢：
·不需要提前幾小時融化，隨用隨溶
·樣品不會反復凍融
·運輸要求低，不會一個環節出問題報廢一整批
·效期顯著延長
常用的有凍干餅和凍干珠兩種方式。
凍干餅通常用這種八連管，生產批量有限。
凍干珠適合大批量生產，但因為后期需要分裝，對機械強度有很大的要求。
5.如何解決凍干產品面臨的問題？
凍干產品所存在的這些問題，我們都需要從前期的凍干配方開發和凍干工藝開發的過程中去解決。需要通過調整配方，調整凍干過程來解決。
萊奧德創為診斷試劑的凍干研發提供凍干前分析、配方開發，配方優化、工藝開發和優化到最終工藝放大的完整路徑，為客戶凍干開發全程保駕護航。
上海萊奧德創科技有限公司是德祥集團子公司，專注于提供先進的凍干設備應用和凍干制劑開發相關服務。
診斷試劑凍干開發的流程：
從初期的樣品檢測分析開始進行配方開發，配方優化，工藝驗證，工藝開發，工藝放大。
初期的分析包括凍干顯微鏡、熱分析、DSC等，檢測配方的塌陷溫度、玻璃態轉化溫度、共晶共熔點等，為后期的工藝開發做指導。萊奧德創引進了英國Biopharma集團的Technology LyoStat5 凍干顯微鏡。
BioPharma Technology LyoStat5 凍干顯微鏡
LyoStat5凍干顯微鏡在微觀條件下模擬樣品的冷凍干燥過程，因此您可以在微量的樣品前提下確立樣品在冷凍干燥中的塌陷溫度，確保下一階段研發的安全。LyoStat5能夠模擬凍干機的工作環境，并通過光學系統對樣品形態進行觀察和分析，樣品的圖像和視頻可以進行留存。
凍干后產品分析包括Tg，水分，機械強度等。特別對凍干珠生產企業，機械強度是很有參考性的一個指標。萊奧德創引進了英國Biopharma集團的機械強度分析儀，檢測機械強度。
MicroPress 使用線性致動器輕輕壓縮凍干餅表面，同時測力傳感器準確測量施加的力。由集成軟件捕獲的最終應力應變曲線然后可導出到 Microsoft Excel 以進行進一步的解釋和分析。
6.萊奧德創培訓課程
萊奧德創致力于幫客戶提高商業化產品質量、縮短產品上市周期、提高工藝放大成功率、提高申報通過率
除了先進凍干設備，萊奧德創還提供“凍干工藝開發+理論培訓”組合服務。金字塔凍干培訓平臺，從凍干理論基礎，到配方和工藝開發，再到放大及生產，以及進階的設備管理和專題培訓課程。
為客戶開發配方及工藝的同時，客戶研發團隊可同期獲得線上理論知識的培訓和積累。
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