导读:2015年2月底起,《实验与分析》杂志通过实验与分析网、实验与分析微信平台、E-newsletter、等多种平台发起了“生物检测技术调查问卷”活动,在短短的不到一个月时间里,收到了很多生物检测领域人员给予的热情反馈...
调查显示,参与者多来源于食品、药品、生物实验室,其他还包括环境、电化学等实验室人员。由于调研时间有限,样本数量有限,本次调查结果仅供参考!
据统计,参与本次调查的对象,来自食品实验室人员占38%、药品实验室占31%、生物实验室占22%,其他还包括环境、电化学实验室等人员分别占3%和6%(图1)。从调查中人员来自单位可以看出,近年来,随着人们对食品、药品安全问题的重视,无论是发达国家,还是发展中国家,食品、药品卫生安全问题都面临着严峻挑战,生物危害因子包括微生物、寄生虫、生物毒素的检测等都是保证食品、药品安全的重要检测项目。食品、药品实验室生物检测的需求正在越来越旺盛。
图1.参与调查人员所属实验室来源。
以食品领域为例,随着近年来环境污染的加剧和生态平衡的不断破坏, 可导致人类感染的致病菌的种类越来越多,病原微生物对人类的威胁越来越大。在食品生产、加工、储存、运输、销售等各个环节中都有污染致病微生物的可能。一旦污染,微生物将大量繁殖而引起食品腐败变质,或导致食源性感染和食物中毒,对人们的危害极大。
图2调查结果显示,参与此次调查的对象中,不管是食品、药品、还是环境实验室,关于本次主题生物检测的项目分类,动、植物毒素检测占15%,微生物检测占44%,其他类包括理化类、生物分子、转基因的检测项目约占13%,而海洋生物毒素检测人员却寥寥无几,甚至可忽略不计。
图2.参与调查人员从事生物检测领域。
生物快检方法覆盖率高
如图3所示,生物测定法45%、酶联免疫吸附法(ELISA)12%、色谱-质谱联用12%、细胞毒性法6%、免疫亲和层析法12%、电化学免疫分析1%。但是一些新兴的现代生物技术,如生物质谱、新型传感技术、多重PCR法、表面等离子体共振技术则偏冷门,所占比例较小甚至可以忽略不计。
图3.生物快检技术占有率占多半。
仪器价格决定成败
从图4中可以看出,约占24%的参与者表示在选择生物检测方法时,会考虑仪器设备的本身价格问题,包括检测过程的成本耗费等;而检测结果的线性及重现性良好以及检测设备的自动化程度方面,各有21%的参与者表示会考虑;此外,重要的方法选择影响因素也约有18%的参与者表示会考虑;从仪器设备的客户服务、检测速度、高通量、高灵敏度等方面来看,参与者表示对这些并无太多要求。
图4.参与调查人员在选择生物检测方法时的考虑因素。
生物质谱检测技术偏冷门
目前国内用于生物检测技术大多比较传统,生物质谱技术,与国外相比还有一定的差距,涉及到成本问题,所以导致普及率也不高。由图5可以看出,多数实验室没有选择生物质谱,其中有22%的参与者是因为生物质谱相关的标准不健全,无标准可参照,所以生物质谱技术受冷落;还有22%的参与者表示是因为检测成本太高,实验室没有经费购买价值百万的质谱仪器,而且开机运行成本更是高昂;也有约8%的参与人员表示,其实某些领域的实验室没有必要使用质谱,所以就没有购置。
图5.受调人员所在实验室没有选择生物质谱的原因。
自动化生物检测没有普及
约72%的参与人员在调查问卷中表示自己的实验室没有自动化的检测设备,多是手工操作,或是半自动的检测仪器设备,只有约不到1/3的人员表示使用过自动化装置,比如,实验室多功能的移液平台,它不但实现了自动化的移液工作,而且可达到非常好的准确度(图6)。
图6.受调人员所在实验室中自动化的检测设备的普及情况。
资料表明,在微生物快检系统中,能够实现xx的自动化,从样品管去盖、加试剂到结果报告均能自动完成,操作人员只需进行简单样品前处理;其直接计数结果于传统的方法高度一致,能够确保检测的有效性,极大地缩短检测时间,每小时可检测15-20个样品,对于常规产品的定量检测,能够将检测时间从1-3天缩短为4min,大大提高检测效率。
提高分析效率成xx诉求
图7.配备自动化仪器会给实验室带来的影响调查数据。
从图7可以看出,大家对自动化的检测仪器最直观的印象是能够大大提高分析效率,比例高达49%;约有13%的参与者表示对高通量的自动化检测有需求,这对于许多食品、环境监测实验室,面对的样品有时是几百个,甚至上千个的情况来说,实现自动化、高通量检测看来很有必要;约有28%的参与者表示自动化的普及xx的优势,在于可以减少操作人员人身伤害,提高数据重现性13%。
可以说,未来发展高通量、自动化仪器,以适应各种日常检测分析的需求是必然的发展趋势。
传统生物提取方法占55%
我们都知道复杂样品的前处理,常常是现代分析方法的薄弱环节,人们做了多种尝试以期找到一种高效、快捷的方法以取代传统的萃取法,例如,索氏萃取、压力溶剂萃取、微波萃取等。图8调查表明,对于大多数国内的实验室来说,传统的溶剂震荡提取方法依然占大多数,比例为55%;约25%的参与调查者表示自己实验室会选择索氏萃取法。
图8.国内实验室生物提取方式调查结果。
压力溶剂萃取与前几种方法相比,其突出的优点是有机溶剂用量少、快速、回收率高。该法已被美国环保局选定为推荐的标准方法。调查显示,有17%的参与人员表示选择的是压力溶剂萃取的提取方式。
国产生物快检试剂市场潜力大
生物快检技术不同于主流仪器,相对门坎较低,研发时间短、投入资金也不需太多,国产仪器、试剂发展较快,由于价格优势,国内市场份额甚至高于一些国外品牌。几年之前,基于生物免疫方法的快检产品中,进口产品占中国市场的90%,现在已经xx相反了,国产品牌已经占到90%左右。很多用户进行了大量的对比试验,结果证明了国产品牌的产品质量准确度与稳定性还算令人满意。如图9所示,博奥生物品牌占49%;北京博奥晶典、良润、欧若拉、广州东盛分别占7%、乐枫、勤邦也都有相应的市场份额,得到了分析人员的肯定。
图9.国产仪器、试剂品牌的使用率情况。
由图10调查可看出,国外品牌中,赛多利斯、赛默飞是国外生物检测品牌中较受欢迎的,分别占33%、23%的比例;GE13%、默克密理博10%、伯乐生命7%、lifetechnology8%等以生物检测产品为主打的国外供应商也都榜上有名,在实验室生物检测中占有一席之地。
图10.国外知名仪器品牌的使用率情况。
国产生物检测仪器缺点和优势
多数参与者表示,国产仪器中文界面用起来较顺手且有价格优势、售后服务费用较低,但仪器稳定性、xx度和灵敏度与国外同类型的仪器还有一定差距。部分参与调查者也表示,拿菌落计数和PCR的相关产品来说,它们相比外国品牌很有价格优势,如果能在灵敏度和重现性上再下功夫就好了。但也有部分人员表示,总体来看国产品牌在国内的影响力和市场占有率还是不错的,重点是结果中国市场需求研发的品种很多,总有一款是你需要的。
谈到目前生物检测行业的缺陷,很多受调者有诸多“牢骚”,多数受调者表示,快检行业市场需求很旺盛,虽说行业里已经有一些标准,但缺乏相关的检测国家标准。但有业内专家认为,快速检测技术如果能够做到定量,自然就可以使用现有国标,而如果是定性筛查,就没有建立国标的必要。目前快检技术的局限在于各个部委分头管理,国家没有统一的产品管控生产标准。
小结
最新发展起来的分子生物学检测方法具有诸多优点,比如方便、快捷,但目前它们大多处于实验室阶段,不能广泛应用于实践,仅能作为标准检测方法的参考。因此,笔者认为,生物领域的专家们应进一步加快研究步伐,建立真正实用的生物快速检测方法系统。参考国外生物分析方法的技术进展及应用实例,通过引入领先的理念及创新的产品和服务,助力中国生物检测分析行业实现从手动模式向快速全自动模式的转化,xx生物检测行业向标准化、自动化发展的新趋势。