据统计,参与本次调查的对象,来自食品实验室的人员占38%、药品实验室人员占31%、生物实验室人员占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。
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22%,微生物检测占65%,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。
生物快检方法覆盖率高
如图3所示,使用生物测定法的人员占48%、酶联免疫吸附法(ELISA)占12%、色谱-质谱联用法和免疫亲和层析法均占12%、细胞毒性法占6%、电化学免疫分析占8%。相比来说,新兴的现代生物技术,如生物质谱、新型传感技术、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。
仪器价格是影响采购的主要因素
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,检测仪器的品牌约有18%的参与者表示是会考虑的重要方面;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。
生物质谱检测技术偏冷门
目前国内用于生物检测的技术大多比较传统,而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33%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33%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13%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。
自动化生物检测远未普及
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)。
资料表明,在微生物快检系统中,能够实现完全的自动化,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;其直接计数结果与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。
提高分析效率成最大诉求
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50%;约有9%的参与者表示对高通量的自动化检测有需求,因为许多食品、环境监测实验室,时常会面对几百个、甚至上千个待测样品的情况,所以,实现自动化、高通量检测对他们来说是很有必要的;还有约有28%的参与者表示自动化普及最大的优势,在于可以避免操作人员的人身伤害,而认为自动化可以提高数据重现性的人数比例占到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57%
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57%;约25%的参与调查者表示自己的实验室会选择索氏萃取法用于样品的提取分离。
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18%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,所以国产仪器、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%,现已完全相反,国产品牌已占到90%左右。很多用户进行大量的对比试验后,表示国产品牌的产品在检测准确度与稳定性方面算是令人满意的。如图9调查所示,国产品牌中,博奥生物使用率占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。
由图10调查可看出,国外知名品牌中,赛多利斯和赛默飞是较受欢迎的生物检测仪器品牌,分别占34%、23%的比例、GE占13%、默克密理博占10%、伯乐生命占7%、life technology占8%,这些主要以生物检测产品为主打的国外供应商也都榜上有名,在中国的实验室生物检测领域占有一席之地。
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、精确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,重点是结合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”,多数人表示,快检行业市场需求很旺盛,虽说行业里已有一些标准,但缺乏相关的国家标准。但业内专家认为,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,但目前大多处于实验室阶段,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,引领生物检测行业向标准化、自动化发展的新趋势。
来源:实验与分析LB6411中子剂量率探测器德国伯托BERTHOLD
LB6500-4-H10剂量率探头德国伯托BERTHOLD
LB761低本底放射性测量仪德国伯托BERTHOLD
LB134剂量率监测器德国伯托BERTHOLD
LB2046便携式αβ测量仪德国伯托BERTHOLD
LB761低本底放射性测量仪德国伯托BERTHOLD
LB790低本底放射性测量仪德国伯托BERTHOLD
LB1343污染测量仪德国伯托BERTHOLD
LB147手脚衣物污染监测仪德国伯托BERTHOLD
LB124SCINT便携式污染测量仪德国伯托BERTHOLD