某醫(yī)科大學(xué)多功能流式熒光點(diǎn)陣儀設(shè)備論證申報(bào)書

1、NN醫(yī)科大學(xué)大型設(shè)備論證表一設(shè)備論證申報(bào)書設(shè)備名稱多功能流式熒光儀申購(gòu)單位NN醫(yī)科大學(xué)預(yù)算（力兀）?經(jīng)費(fèi)來(lái)源經(jīng)費(fèi)負(fù)責(zé)人數(shù)量聯(lián)系人聯(lián)系方式采購(gòu)計(jì)劃編號(hào)，/流水號(hào)購(gòu)置理由及詳細(xì)用途（目前工作開展的情況，儀器設(shè)備的購(gòu)置目的、用途、儀器設(shè)備的先進(jìn)性和適用性。儀器設(shè)備適用學(xué)科范圍、合理性等。教學(xué)、科研任務(wù)，對(duì)學(xué)科建設(shè)、專業(yè)建設(shè)的意義以及應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用前景。）目前，本?？蒲猩弦缘鞍酌庖唠娪尽LISA、蛋白芯片、核酸芯片、核酸提取儀、核酸擴(kuò)增儀、一、二代核酸測(cè)序儀、流式細(xì)胞儀和成像等系統(tǒng)為主?？蒲性噭┑倪x擇較靈活、范圍較大，既可以依據(jù)文獻(xiàn)和專利自配，也可以購(gòu)買多家生物試劑商的試劑盒。雖然其中有高通量高涵量

2、系統(tǒng)，但日常以中低通量檢測(cè)為主，因?yàn)闃颖玖?、人力、物力、?cái)力本來(lái)就是有限的。低通量檢驗(yàn)雖然經(jīng)濟(jì)靈活，然而效率很有限，使得人力和場(chǎng)地問題很突出。舉例來(lái)說(shuō)，肺癌的EGFFS因突變有幾十種，同屬肺癌的ALK融合蛋白也有幾十種，即使是一個(gè)野生型基因，它也存在序列多態(tài)性（物種、個(gè)體、可變剪接等層面），實(shí)際的蛋白序列數(shù)量是很龐大的，無(wú)論一個(gè)實(shí)驗(yàn)室到一個(gè)科室，都難以試驗(yàn)每個(gè)可能性來(lái)尋找現(xiàn)象背后的規(guī)律或驗(yàn)證假設(shè)。受全球相似的痛點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，Luminex公司基于流式熒光技術(shù)（細(xì)胞流式儀、微球、化學(xué)偶聯(lián)、光學(xué)、數(shù)學(xué)的綜合）開發(fā)了同名儀器，其中Luminex-200是流式熒光儀器的經(jīng)典代表。因其靈敏度、編碼技術(shù)、開放性

3、，可對(duì)大量游離型生物分子進(jìn)行聯(lián)檢（同時(shí)同管檢測(cè)多個(gè)指標(biāo)），大大提高了樣本利用率，獲得了醫(yī)藥界好評(píng)。中等通量使得Luminex成為高低通量平臺(tái)之個(gè)的一個(gè)難得節(jié)點(diǎn)：一是當(dāng)需要篩選的靶標(biāo)本身有限（比如常見癌基因在幾十個(gè)），直接用Luminex即可自定義地、經(jīng)濟(jì)地獲得快速篩選的結(jié)果；二，在高通量篩選（較低準(zhǔn)確率）獲得幾十幾百個(gè)潛在靶標(biāo)后，Luminex能快速準(zhǔn)確驗(yàn)證它們的真實(shí)性，及時(shí)排除系統(tǒng)錯(cuò)誤，為下游的低通量高精度研究節(jié)省時(shí)間，提高研究成果的整體可重復(fù)臨床上，Luminex儀器也已經(jīng)在FDA和CFDAffi過(guò)注冊(cè)。目前HPV僉測(cè)較多使用Qiagen公司的HC2試劑盒及配套儀器，月中瘤標(biāo)志物檢測(cè)較多使

4、用Roche公司的COBA儀器及配套試劑盒，隨著每年新指標(biāo)的成熟和商業(yè)化，現(xiàn)有平臺(tái)的不足愈發(fā)明顯，通量也趨于飽和?，F(xiàn)有臨床平臺(tái)專用性強(qiáng)，試劑穩(wěn)定但兼容性小，成本高，也更適用于臨床樣本，對(duì)科研樣本（如細(xì)胞系、動(dòng)物）支持不足。Luminex儀器則兼顧兩者，臨床有100多試劑盒/項(xiàng)目（含1000多指標(biāo)），科研有2000多種指標(biāo)。Luminex公司提供裸微球和試劑，允許理論上任何生物大分子的標(biāo)記和檢測(cè)；除了支持檢測(cè)常見病原微生物、血液標(biāo)志物以外，也涵蓋各科室前沿研究的獨(dú)特微生物、新發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)，甚至小RNA這為“轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)”鋪平了一條道路。月中瘤標(biāo)志物、人乳頭瘤病毒、呼吸道消化道微生物、器官移植HLA配型

5、、優(yōu)生優(yōu)育等方面都異軍突起，撼動(dòng)了正當(dāng)流行的多個(gè)特種診斷平臺(tái)的領(lǐng)導(dǎo)地位。小結(jié)，Luminex融匯了熒光、微球、化學(xué)偶聯(lián)、核酸特異擴(kuò)增/雜交、抗原抗體檢測(cè)等多項(xiàng)技術(shù)，對(duì)全面培養(yǎng)醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)人才非常適合。Luminex的劣勢(shì)在于技術(shù)較新，進(jìn)入中國(guó)也較晚，學(xué)習(xí)和掌握該技術(shù)的人才相對(duì)少；樂觀來(lái)看，這反而也能夠激發(fā)起學(xué)生和老師的長(zhǎng)期鉆研能力。先進(jìn)平臺(tái)對(duì)于科研成果及專利產(chǎn)出大有裨益，二代測(cè)序（NGS就是一個(gè)成功先例。教學(xué)、科研預(yù)期效益（教學(xué)、科研及校內(nèi)外服務(wù)預(yù)期效益及依據(jù)。）Luminex200是流式熒光平臺(tái)系列中最成熟的儀器，購(gòu)置Luminex200后，可為科室實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供一種兼有補(bǔ)充和開拓性的重要實(shí)

6、驗(yàn)設(shè)備，能夠進(jìn)行更多中高通量的生物學(xué)科研項(xiàng)目，能夠降低課題任務(wù)所需材料和人工，一天即可完成平時(shí)數(shù)周的檢測(cè)任務(wù)（以細(xì)胞因子為例）。甚至塑料吸頭（tip頭）也大為節(jié)省。國(guó)際上基于Luminex200發(fā)表的文獻(xiàn)不多但增長(zhǎng)迅速，目前谷歌學(xué)術(shù)（支持全文搜索）所有含“Luminex200”的文獻(xiàn)數(shù)為2290,其中1750篇發(fā)表于2011年及以后；而Pubmed（僅僅支持摘要搜索）顯示Luminex亦達(dá)2231篇，并呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)（見下圖，2015.9.15）。PubMedi/Lum2父CrearteRSSCreatealenAdvancedHelpSummary1 - 2Q per page Sort b

7、y Mo&t Rec ent Search resultsItems.: 1 to 20 off 2231Send Ic Fillers: Manage FillersMew featureTry the ne1* Display Ssitings option - Sort by RslwaihceNN醫(yī)科大學(xué)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)室管理處制Page 8 of 8Rvsults by y»arI 2009 1811i_lAhfasianarth口口悟$代lrKPEL&e占stBmeellc口ntunlc>T%口£!aitw七imntqiTli獨(dú)神強(qiáng)1Beckma

8、nnR.Lipprosss.Hartzc.TohidnezriadM.FerreiraMS,Neuss-3leinis.SeekampA.-lungSKnitternRaihBJhrh.PuletvaragaDJBMCMWUEM觥口iQCL即158口PMC:而前41w3ml制口訶爵其中大多數(shù)是利用現(xiàn)有商業(yè)試劑盒進(jìn)行檢測(cè)分析，并未充分利用Luminex的開放性特色功能。而本醫(yī)院長(zhǎng)期開展包括RNA、DNA、蛋白質(zhì)等各個(gè)水平的眾多科學(xué)研究，承擔(dān)國(guó)家、醫(yī)院、學(xué)校的前沿科研任務(wù)，有數(shù)目眾多博士、教授、臨床兼科研的醫(yī)生和技術(shù)人員，所以理應(yīng)成為原創(chuàng)科研的主力軍。這樣一個(gè)高效的平臺(tái)，能實(shí)實(shí)在在提高科室的科研能

9、力，有助于學(xué)科中報(bào)，也有助于擴(kuò)大醫(yī)院對(duì)社會(huì)的影響，具有較好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和科研效益。最為明顯直接的，就是Luminex可以替代ELISA對(duì)血液細(xì)胞因子的檢測(cè)。ELISA大多屬于可見光檢測(cè)，靈敏度很少優(yōu)于0.1納克每毫升，所需血液樣本常常在50微升以上，且一孔僅僅能夠測(cè)一個(gè)指標(biāo)。自動(dòng)化程度也偏低。相比較，Luminex平臺(tái)已有針對(duì)多達(dá)1600種細(xì)胞因子的組合檢測(cè)試劑盒，并行聯(lián)檢數(shù)為2種到幾十種，如37種感染有關(guān)細(xì)胞因子試劑盒（白介素2、8、10），只需10-20微升樣本量，靈敏度在1皮克每毫升級(jí)別（比ELISA靈敏100倍），操作類似ELISA、費(fèi)用低，人工省。除了可以向賽默飛、默克密理博、伯樂等

10、知名公司購(gòu)買，還可以自行配制研發(fā)。據(jù)有Luminex使用經(jīng)驗(yàn)人員稱，檢測(cè)時(shí)間可以節(jié)省80%,費(fèi)用可節(jié)省50%。設(shè)備配套及今后擴(kuò)充情況（場(chǎng)地，環(huán)境等。）實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施1 .需要二張穩(wěn)固的臺(tái)面，一張放置儀器主機(jī)，另一張放置電腦，顯示器和打印機(jī)等。臺(tái)面尺寸：1.2米（寬度）X0.8米（深度）X0.8米（高度）2 .準(zhǔn)備至少1L蒸儲(chǔ)水或“MilliQ”級(jí)的凈化水。3 .11V或220V電源；最好有備用應(yīng)急電源。4 .一次性耗材、生物危害品收集箱等常規(guī)物品。Luminex并不需要寬大的場(chǎng)地和特殊的配備條件，非常適合本中心現(xiàn)有和未來(lái)情況。預(yù)算編制依據(jù)（市場(chǎng)同類產(chǎn)品調(diào)研：不同品牌型號(hào)，性能，配置，已售價(jià)格及

11、使用單位名稱；免稅情況。）Luminex（流式熒光技術(shù)）雖與FACS（流式細(xì)胞技術(shù)）名稱相近、原理類似，但它們的功能不具有相互替代性，這值得細(xì)細(xì)說(shuō)明。Luminex創(chuàng)始人曾是FACST商的技術(shù)研發(fā)人員，他們將FACS勺技術(shù)延伸到了純生物分子檢測(cè)，“標(biāo)記微球”模仿了具有眾多表面蛋白標(biāo)記的“游離細(xì)胞"。FACS僉測(cè)的是“已知生物分子標(biāo)記的細(xì)胞”；FACS一大應(yīng)用就是憑多種造血細(xì)胞系不同分化階段細(xì)胞表面的CD蛋白大分子（ClusterDeterminant,細(xì)胞簇標(biāo)定物）的抗體去發(fā)現(xiàn)、區(qū)分、計(jì)數(shù)外周血免疫細(xì)胞（如PBMC,比如CD鉆白陽(yáng)性初步提示T淋巴細(xì)胞，CD8蛋白陽(yáng)性初步提示B淋巴細(xì)胞

12、；CD分子的單細(xì)胞信號(hào)有記錄但總是統(tǒng)計(jì)入細(xì)胞群體，所以不屬于DNARNA蛋白質(zhì)層面的生物大分子檢測(cè)。Luminex則完全適合；因?yàn)長(zhǎng)uminex在微球的標(biāo)準(zhǔn)化、核酸雜交和抗原抗體反應(yīng)方面做了優(yōu)化。屬于“以已知載體區(qū)分及計(jì)數(shù)已知分子”。Luminex的同類產(chǎn)品（“基本可替代Luminex”）有其本公司的MAGPIX50通量）、FLEXMA3D（500通量，僅歐盟授予體外診斷CE認(rèn)證），以及提供給合作公司的OEMF品：BIORAD伯樂）的BIOPLEXS歹U,Merck-Millipore（默克密理博）的Milliplex配套設(shè)備試劑及軟件，ThermoFisher（賽默飛，收購(gòu)Life科技）的N

13、ovex?MultiplexLuminex?試劑系統(tǒng)；除了BIORAD勺BIOPLEX-2200具有FDA證書（僅僅適用于ANCA等少數(shù)幾項(xiàng)自身免疫病檢測(cè)，不適用于HPV月中瘤標(biāo)志物），其余儀器都是僅供科研使用。Luminex公司對(duì)其臨床、科研合作伙伴、代理商的挑選和管理都極其嚴(yán)格，產(chǎn)品間差別大。所以其Luminex200儀器成為全球一流醫(yī)院、醫(yī)學(xué)院的主流選擇。Luminex的相似產(chǎn)品（“部分可替代Luminex”）有多種不同平臺(tái)：芯片、ELISA/酶標(biāo)儀、膜雜交、熒光定量PCRMSD（MesoScaleDiscovery）等。-H-UL心片：價(jià)格范圍（概數(shù)）：儀器在1-2百萬(wàn)元，耗材和試劑在

14、2000-6000元。Affymetrix及Aglient（安捷倫）公司提供了業(yè)內(nèi)高級(jí)品質(zhì)的固態(tài)核酸芯片及配套掃描儀?；疽曰蚪M學(xué)為研究單元，高涵量（基因數(shù)），通量靈活（樣本數(shù)）。準(zhǔn)確率不斷提升，但是有限（因?yàn)楣滔喾磻?yīng)、序列過(guò)多）。大量的數(shù)據(jù)需要專業(yè)的生物信息學(xué)人才方能進(jìn)行充分解讀，加上有限的準(zhǔn)確率/特異性，在一般研究者眼里往往是“太多變化的基因而不知道從何入手”，距離找到一個(gè)明確的“標(biāo)志物”還很遠(yuǎn)。DNAffiRNA勺水平也不完全能代表生物學(xué)表現(xiàn)，如行使功能的蛋白質(zhì)生產(chǎn)和降解都有一定延后性。另一遺憾是芯片很難低成本、少量地定制。而Luminex可以做到這些，且數(shù)據(jù)僅需簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)即可解讀。這也

15、是目前月中瘤核酸檢測(cè)從PCR一代測(cè)序、直接跳到二代測(cè)序的重要原因；Luminex技術(shù)作為后起之秀，在此領(lǐng)域大有可為，而老牌的核酸芯片卻一直停留于科研應(yīng)用。固態(tài)蛋白芯片則更加進(jìn)展緩慢。且不說(shuō)蛋白芯片指標(biāo)數(shù)很難匹配核酸芯片（成千上萬(wàn)的探針），蛋白保存的條件更為苛刻，抗體有限，費(fèi)用也高，使用者并不多，甚至PubmedS示呈減少趨勢(shì)（如下圖，2015.9.15）。PutJMed|"proteinchip1CrwHfrRSS白Advaixsdl-WpFilfCers:FiltErsN«w tealureTry nhe tww Display Sitings opiionSort, b

16、y RelevanceSummary-20perpageSortbyMoa.tRecent:Sendto-:SearchresultsIttrnsz1to20Of673-First,=Pr-Page1>La©:>>Results byCHIPKriQckdci/EReduredHe己1Shoe1口口口n）日andPiREin口匚qeMCm口己£«1?inLe門5t即46間口e9ZhngW,LiuZ.BaoXsQinY.TaylorA.ShangF,WUMCurfMtolMed.2015;15?652電工PMID：26321754號(hào)1成|切3巾&#

17、163;.1日5實(shí)際上，只有數(shù)種或者數(shù)十種蛋白指標(biāo)的蛋白陣列也被稱作了“蛋白芯片”，這當(dāng)然是名不副實(shí)的。即使如此，此類蛋白芯片的重復(fù)性和穩(wěn)定性也不高。臨床上，固態(tài)蛋白芯片可能只有月中瘤標(biāo)志物一種項(xiàng)目，而Luminex則除了月中標(biāo)以外，還有優(yōu)生優(yōu)育（ToRCH、人類器官移植配型/個(gè)性化用藥（HLAP450）、自身免疫病（類風(fēng)濕因子）、血型判別、EBV病毒等100多種項(xiàng)目/試劑盒。ELISA/酶標(biāo)儀：價(jià)格范圍（概數(shù)）5-100萬(wàn)。如MolecularDevice（分子儀器）、ThermoFisher（賽默飛）、TECANBIORADPromega等品牌。具96孔常規(guī)配置在通量上達(dá)到了多數(shù)實(shí)驗(yàn)室的需

18、求，在檢測(cè)技術(shù)上也不斷“多功能化”，即可見光、熒光、化學(xué)發(fā)光、生物螢光都有集成。但是一孔僅能檢測(cè)一個(gè)指標(biāo)（雙螢光報(bào)告系統(tǒng)除外），靈敏度和自動(dòng)化程度（防污染能力）也有局限：固相的反應(yīng)機(jī)制要求讀數(shù)前震蕩，加上人手操作的偶爾失誤，反應(yīng)液體較容易污染儀器，輕則讀數(shù)不準(zhǔn)，重則引起儀器故障一一靈敏度和集成度越高，越易故障。Luminex自動(dòng)化程度高，微量取樣及管道清洗步驟使得參與樣品污染基本不成問題。如果升級(jí)到磁珠系統(tǒng)，則更加安全。膜雜交：價(jià)格范圍（概數(shù)）1萬(wàn)左右。專門針對(duì)HPVW毒這一指標(biāo)。凱普、亞能公司首先在國(guó)內(nèi)推廣使用。開發(fā)簡(jiǎn)單，檢測(cè)經(jīng)濟(jì)、結(jié)果直觀；可以聯(lián)檢20甚至30多種HPV1型（基于生物信息學(xué)

19、，并非平臺(tái)優(yōu)勢(shì)）。同時(shí)帶來(lái)手工處理的繁瑣（尤其樣本量大的時(shí)候）與靈敏度的限制。同樣是聯(lián)檢，Luminex更先進(jìn)，最早的臨床應(yīng)用中即有HPV分型，系由上海透景公司歷數(shù)年時(shí)間研制而成，一管反應(yīng)即可檢測(cè)27種HPV1型及1個(gè)內(nèi)對(duì)照人類基因,結(jié)果數(shù)字顯示，易于記錄。未來(lái)即使增加亞型，也不增加操作。災(zāi)人,正一里PCR價(jià)格范圍（概數(shù)）10-100萬(wàn)。ABI（現(xiàn)屬ThermoFisher）、羅氏（Roche、宏石（SLAN國(guó)內(nèi)）等公司在儀器上領(lǐng)先。PCR式劑提供商除了儀器廠商，還有許多其他一流試劑公司，如NEBTakara；臨床試劑盒國(guó)內(nèi)有科華生物和達(dá)安基因等。定量PC雙敏度極高，通量也可以高達(dá)384樣本（

20、含對(duì)照），但是聯(lián)檢能力有限，這受制于多重PC網(wǎng)應(yīng)的內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)。在檢測(cè)諸多HP/型、諸多月中瘤基因突變方面，定量PCR合人欠佳感覺，原因也在此。相比之下，Luminex又憑雜交過(guò)程和獨(dú)立檢測(cè)的微球而勝出一籌。MSD（MesoScaleDiscovery,電化學(xué)發(fā)光法，免疫10聯(lián)檢，石墨電極）價(jià)格范圍（概數(shù)）50-100萬(wàn)。MesoScaleDiscovery技術(shù)也是對(duì)ELISA的很好替代，靈敏度優(yōu)于1皮克每毫升，聯(lián)檢指標(biāo)達(dá)10個(gè)。如同ELISA,它能將WesternBlot從16小時(shí)縮短至4.5小時(shí)。作為電化學(xué)發(fā)光法平臺(tái)，具耗材和試劑均明顯比ELISA更昂貴。而且對(duì)于核酸檢測(cè)基本沒有實(shí)際開發(fā)。Luminex憑激光-熒光技術(shù)匹敵電化學(xué)發(fā)光技術(shù)的靈敏度，其試劑耗材經(jīng)濟(jì)適用，對(duì)核酸和蛋白質(zhì)同等支持。綜上所述，Luminex具有自身的獨(dú)特性，目前無(wú)法被其他儀器替代；也無(wú)法取代其他儀器。技術(shù)需求（必須至少三家公司