近几年，基因检测技术发展迅猛
如今
借助病原宏基因组测序（mNGS）技术
5天内，就鉴定并分析出
新型冠状病毒的基因组
而在以前需要5-6个月
在新冠病毒的最早检测中
博奥医学检验所采用的就是mNGS技术
率先检出新冠病毒拉响警报
为抗疫赢得了宝贵的时间
如今，检测新冠病毒，博奥的生物芯片技术可在35分钟内就出来结果，这款产品在成都量产。近期，“成都科技”对话成都博奥独立医学实验室有限公司董事长孙义民，聊一聊关于生物芯片、基因检测的那些事。
一周内完成研发，一个月内接连完成临床试验、注册申报、试生产……2020年2月22日，由博奥生物联合清华大学、四川大学华西医院在很短的时间内，组织科研攻关的一款多病毒联检试剂盒获国家药监局应急审批批准，迅速在温江投产，并应用到了疫情防控前线，这也是四川省第一个获得国家医疗器械注册证的新冠病毒核酸检测产品，为全民抗疫增添了底气。
这样一张小小的像透明“光盘”的生物芯片，除了检测新冠病毒，它还能同时检测出甲型流感、新型甲型H1N1流感、甲型H3N2流感、乙型流感和呼吸道合胞病毒。“生物芯片的鉴别诊断对临床治疗很重要，很多病人是混合感染，除了新冠以外，有些还感染了其它病源微生物。这就导致，用治疗新冠的方法治疗混合感染的病人效果并不好。”孙义民介绍。据悉，混合感染的现象在重症病人里非常普遍，且通常是病毒合并细菌共同感染。“我们驰援武汉时，除了捐赠2万人份的试剂，还配套了细菌检测的芯片，发现30-40%的住院病人存在混合感染严重的情况。”孙义民说，“检测清楚，对症下药，这样对后续的治疗有很大的帮助。”随着疫情防控态势的发展，对核酸检测技术的灵敏度和速度要求也在不断提高，博奥紧跟国家急需，在攻克了多病毒联检技术后，迅速投入到全集成、全自动新冠病毒核酸即时检验技术的科研攻关中。今年3月，博奥研发出的全集成芯片实验室系统获得国家药监局应急审批批准，这是四川省科技厅新冠病毒科技攻关资助项目。全集成芯片实验室系统集核酸提取、纯化、扩增、检测及结果分析功能于一体，真正意义上实现了“样本进-结果出”的检测。使用时，只需将待检样本加入芯片放入仪器，一键操作，配套智能软件控制仪器会自动执行全流程并直接报告检测结果。据悉，系统可以在不开盖的情况下检测灵敏度可达150拷贝/毫升，45分钟内一步完成全程实验，最快35分钟检出阳性样本，实现对新型冠状病毒核酸的快速检测。这款产品的推出不仅快速降低新冠病毒的检测时间，大幅度提升了检测灵敏度，避免了样本间的交叉污染风险，还大大降低了对操作人员、实验室条件等专业性的要求。也就是说，检测场景从医院拓展到医疗机构发热门诊、疫情防控前沿哨点、基层县乡、海关入境检疫、车载移动实验室、重大会议安保等多个场景。搭载博奥全集成芯片实验室的移动检测车被钟南山院士安利打call称作抗疫“轻骑兵”。这也体现了博奥生物对抗疫需求的把握，和对产品研发方向的控制能力。生物芯片技术在检测新型冠状病毒方面，正在发挥重要作用。也有人说，疫情在加速推动生物芯片技术发展。对于这种说法，孙义民认为，与其说是推动发展，不如说是改变了人们对这个生物检测技术的认知。“没有新冠，很少有人知道病原体需要用这种方法去检测。”孙义民说道，“以前谁知道咽拭子是怎么回事？而现在大家都清楚咽拭子可以用来查病毒核酸。其实病毒的检测技术早就有了，只是大家不知道。”博奥开发的这些在抗疫中起到关键作用的生物芯片，来自成都。
“我们所有的基因检测设备、试剂都在这里生产。”孙义民说，“我们绝大多数检测技术，从设备到试剂都是我们自己研发的。我们有全套的产品体系，设备可以销售给各大医院，也有自己的检验所提供收检服务，属于产品+服务。 ” 在2009年，成都博奥独立医学实验室在温江成立，2013年，成都博奥晶芯生物科技有限公司在成都医学城的园区投入使用，成都成为博奥生物除北京之外的第二大基地。“我们是成都医学城最早入驻的企业，我们在税收角度来讲，在温江可能不是最大的，但在早期拉动温江医疗健康发展起了非常大的作用。所以温江政府，也一直对我们很支持。”孙义民于2002年加入博奥生物，2018年来到成都。近年来，成都加快建设具有全国影响力科技创新中心，城市创新生态环境越来越好，孙义民是其中的参与者，也是见证者。他介绍：“成都市，包括温江区，营商环境非常好，招商政策好，政府的服务意识很好。”这更体现在城市在关键时刻的责任与担当上。去年新冠肺炎疫情发生后，成都快速反应，紧急启动应急科技攻关项目，投入研发资金，积极协调资源，并通过“科创贷”等科技金融产品，缓解企业资金压力，为企业送上“及时雨”。疫情袭来，生物芯片闯入大家视野。但很多人或许还没有听说过这个东西，甚至会把它和电子芯片等半导体芯片画上约等号。孙义民介绍：“生物芯片的概念，是把人的生物分子集成到一个芯片上，完成基因检测。”之所以称为“生物芯片”，是因为它与电子芯片有一个相同的概念——集成。用很小的元件，储藏很大的信息量。电子芯片上集成了许多电子器件，生物芯片则是集成生物分子。生物芯片就像一个棋盘一样，不同的生物芯片有不同的排列模式和规律，每个行列里摆着不同的生物材料，它们的每个点就像一个试管，发生不同的反应。生物芯片的原名叫“核酸微阵列”，因为它上面的反应是在交叉的纵列中发生。这个“棋盘”常用材料如硅、玻璃、膜（纤维素膜）等，还有一些三维结构的多聚体。“生物芯片每个孔，检测一种指标。比如检测下呼吸道感染，可以在每个孔里面埋一种菌的检测试剂，把痰液提取后放入芯片内，离心，放入我们的仪器中，就知道病人到底是哪种菌感染。”孙义民介绍道。从前这样的检测要在很大的实验室中，需要多个试管的反应，现在被移至一张芯片上同时发生了。也就是说，把一个实验室的功能全部集中在一个芯片上。孙义民表示，通量高、元素多、元件多，这就是生物芯片的特点。他把这种生物芯片的高端基因检测比喻为撒网捕鱼，一网打尽。“我们的技术可以同时检测3.2万种病原体，只要是这3.2万种病原体中的一种，就都能查出来。”Q：除了现在比较熟悉的用于检测病毒的生物芯片，博奥的生物芯片还在哪些地方有广泛应用呢？孙义民：自2013年起，成都市政府免费为所有成都户籍新生儿进行遗传性耳聋基因筛查，这项筛查所用的基因芯片来自博奥。只需采集新生儿足跟血滴在生物芯片上，便可检测是否携带致聋基因。我们的生物芯片能检测先天性耳聋、药物性耳聋、迟发性耳聋相关的致聋基因位点。比如，“千手观音”21位演员中18位是因药致聋。而除了药物致聋，还有一些因为内耳畸形出生缺陷，是因为耳朵结构本身有问题，一巴掌致聋。查出有药物性耳聋，就别吃那种药，查出是结构异常，就不要做颅内高压的活动，这样就可以避免耳聋发生。目前，遗传性耳聋基因检测芯片已应用于全国20多个省市，已为近500万新生儿开展了免费筛查，直接避免了13万多新生儿及其母系家庭成员因错误用药致聋，为国家节约了600亿元医疗开销。孙义民：国医大师、北京中医药大学终身教授王琦在接受采访时说过：“中医要被认可，要靠疗效，要靠原创的理论体系。”中药一直以来就有个问题，喝中药有效果，但是不知道为什么有效果，我们现在的技术就可以可以实现对中医药方效果的解释。我们基于高通量转录组测序的中药活性筛选技术，对公开来源的125首抗新冠肺炎中药方剂进行了评价。发现一些药方有抑制细胞因子风暴的潜力，一些方子激活病毒信号通路，有激活免疫、缓解免疫抑制的潜力。另外，通过这个平台，我们开展分子版《本草纲目》研究，现在已经完成了对600多种中药、6000多种天然产物分离物的分子功能图谱的绘制。药物到细胞里与基因相互作用，使基因发生表达变化。我们用中药的提取物，作用在不同的细胞上，比如肝细胞、肺细胞、乳腺细胞等，然后把基因提取出来，看看发生了什么变化，就达到对中药效果的解释作用。我们还研发了一款叫做目诊仪的人工智能中医影像学设备，可“望目断疾”。以中医目诊理论和西医球结膜微循环理论为基础，利用人工智能Al技术对眼象进行采集、特征提取和综合分析，自动判断中医证候和易发疾病，并提供个性化健康管理方案。
延伸阅读：
《微流控初创公司调研》
《癌症诊断初创公司调研-2020版》
《循环肿瘤细胞（CTC）分选和检测专利全景分析-2020版》
