现有资源 | 进展情况 | 未来计划 |
Taq及突变体、pfu、KOD、pfu/KOD嵌合体、phusion 聚合酶、MMLV、UDG、RNase inhibitor、Bst大片段 | 已经测试活性，PCR、RT-PCR、qPCR\RT-qPCR LA PCR、LAMP mix | 适合ARMS SNP检测的Taq酶 适合RT-LAMP的Bst酶 |
结核杆菌荧光PCR试剂盒 | 完成定型、性能验证、冻干试剂筛选 | 注册 |
结核杆菌等温检测试剂盒 | 完成研发、灵敏度测试 | 注册 |
磁珠法核酸提取试剂盒 | 完成开发 | 备案 |
硅胶柱质粒提取试剂盒 | 完成开发 | 备案 |
硅胶柱全血提取试剂盒 | 完成开发 | 备案 |
硅胶柱血斑提取试剂盒 | 完成开发 | 备案 |
硅胶柱石蜡组织FFPE提取试剂盒 | 完成开发 | 备案 |
硅胶柱粪便提取试剂盒 | 完成开发 | 备案 |
硅胶柱拭子提取试剂盒 | 完成开发 | 备案 |
克隆试剂盒 | 完成开发 | 无 |
DNA marker | 完成开发 | 无 |
RNA提取试剂盒 | 完成开发 | 备案 |
痰液前处理试剂 | 完成开发 | 备案 |
结核杆菌提取试剂盒 | 完成开发 | 备案 |
磁珠法病毒核酸提取试剂盒 | 完成开发 | 备案 |
磁珠法细菌核酸提取试剂盒 | 完成开发 | 备案 |
植物DNA提取试剂盒 | 完成开发 | 备案 |
电泳相关试剂 | 完成开发 | |
核酸直扩提取试剂 | 完成开发 | |
呼吸道多重荧光PCR | ||
HIV耐药检测试剂盒 | 性能验证 | |
STR试剂盒 | 性能验证 | |
POP胶 | 性能测试 | |
分子POCT | 研发中 | |
蛋白提取 | 完成开发 | |
核酸酶检测试剂 | 完成开发 | |
PCR纯化 | 完成开发 | |
超级感受态细胞 | 完成开发 | |
算法辅助蛋白质定向进化 | 研发 | |
酶高通量筛选 | 研发 | |
SNP微测序 | 研发 |
目前市面上的快速PCR主要是通过以下几个方面得以实现：
①改良温控模块，提升变温速度：一方面，半导体致冷片（Thermo Electric Cooler,TEC）模块随着技术的突破可大幅提升升降温速度，加上算法优化可将PCR反应时间控制在20分钟以内。另外，通过设置温区，让扩增容器或液体在不同温区间来回移动实现扩增反应，也是一种思路。
②改良反应容器（即PCR管）：
A. 管壁厚度会直接影响热传导率，极薄的壁厚可优化热传递减少循环时间；
B. 传统PCR管材质为PP，筛选导热更快的材料可以提高热传导速度，有企业及科研院校尝试了硅基、玻璃等导热新材料；
C. 改变PCR管形状增加受热面积，例如赛沛的片状管可提高单位时间热传导效率，其他还有毛细管、微/纳米级微流控流道。
③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。
快速，必须以不降低性能为前提！
市面上出现了很多恒温扩增的产品，他们以检测速度快、设备成本低为噱头，宣称性能媲美PCR技术。恒温扩增方法，基本都存在灵敏度差、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，加大了成本和复杂度。
还有一种免提直扩试剂，这种跳过核酸提取（富集）过程，只为追求操作简化和方便，损失了检测灵敏度，对于要求高敏的应用，容易出现假阴性。
无论是检测性能，还是试剂成本（原料的成熟度和价格），PCR都是无可比拟的，目前科技领域还没有发现真正能替代PCR的技术。
至于PCR仪器成本，早已不是问题。一方面制造成本已经大幅度下降，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。
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。
还有一种办法是对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。
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。
产品开发趋势
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。
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。市面上常见的PCR仪大多数是48/96孔，这种仪器最开始是为科研实验室而设计的，而不是临床实验室。这类仪器适合批量检测，例如：①同一个样本的不同指标，例如基因分型genotyping等；②不同样本的同一个指标，例如新冠大规模筛查、血液感染筛查。
近些年，情况大为改观。医院各科室开展了各种新的分子指标或检测项目，这对常规48/96孔PCR仪提出了挑战，因为不同指标的扩增反应程序不同，不同指标不可能在一块板子上同步实现扩增反应！病人采样时间随机、检测指标多样化，检测想要做到及时性，48/96孔板检测方式非常不灵活。
摒弃48/96孔板，才能做出更符合临床分子诊断要求的产品！就像生化、化学发光免疫一样，随来随检、急诊样本优先，才能提高样本的处理效率。最早免疫也采用96孔板为主，包括ELISA和板式发光，现在除了在传染病筛查领域还有应用之外，已经基本被淘汰了。
目前市面上95%的PCR仪器设备都是48/96孔，势必也会被淘汰！
便携，小型化
2021年8月《新型冠状病毒核酸快速检测临床规范化应用专家共识》中提到“样本检测全过程所需时间明显缩短，且仪器小型化（部分检测系统实现便携式），具有或不具有核酸提取、扩增检测一体化的特点”。
便携小型化仪器需求场景：
① 分级诊疗，一些社区门诊、二级医院、乡镇卫生院等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；
② 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；
③ 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。
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。通常具备系统集成化、小巧便携、操作简易、快速、密闭、适用于多种场景等特点。李克强总理在2020年两会期间提出要尽快研发出无需实验室环境、检测时间更短、手段更便捷、准确率更高、更安全的核酸检测迭代技术。
国内这些年至少冒出了50~60家分子POCT企业，但从严格意义上来讲，普遍处于“难产”状态，要么产品还未真正开发出来、要么难以量产、要么成本太高、要么注册难度太大，总之，市面上还没见到能与赛沛GeneXpert相媲美的产品，国产分子POCT产业化还有很长的路要走。
大型全自动流水线，全集成
小型检测设备受制于样本检测通量和自动化程度，市场地位终究只是辅助。IVD行业市场主流还得是大型全自动流水线，其中分子流水线的研发门槛最高，号称行业高地。目前市场基本还是空白，真正的蓝海市场！
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。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。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，所以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。
市面上比较知名的是Roche Cobas 6800/8800核酸分析系统，该款产品为Blood Screening血液筛查（HBV HIV HCV）而设计开发。
① 无法做到样本随到随检，无法应对检测指标的多样性，只能批量检测，应用场景可能仅限于血站和新冠这类筛查性检测；
② 无法解决气溶胶问题，几乎各种试剂耗材、提取、体系构建、扩增都在一个平面上。Roche还算做得不错的，有一定程度分区；国内那些核酸工作站或样本前处理设备，基本都是“大通铺”，一个空间内集成了各种实验操作，设计简直离谱，令人十分愕然，要不是新冠整体阳性率极低，恐怕要出大事；
③ 通量太低。Roche Cobas 6800的通量是 96 results /3 h、864 results/8 h、1440 results/24 h；Cobas 8800的通量是96 results /3 h、1824 results/8 h。整体通量并不算快。国内某发光企业推出的全自动核酸分析系统，100min出第一个结果，200测试/8小时，一小时只能处理25个测试；杭州某公司，通量是32测试/小时。
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