成都科技人｜为了分钟级曝光新冠病毒成都造了一种芯片

如今

借助病原宏基因组测序（mNGS）技能

5天内，就鉴定并剖析出

新型冠状病毒的基因组

而在以前须要5-6个月

在新冠病毒的最早检测中

博奥医学考验所采取的便是mNGS技能

率先检出新冠病毒拉响警报

为抗疫赢得了宝贵的韶光

如今，检测新冠病毒，博奥的生物芯片技能可在35分钟内就出来结果，这款产品在成都量产。
本期“成都科技人”，我们将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。

01

新冠突袭

一周内完成研发，一个月内接连完成临床试验、注册报告、试生产……

对付试剂的研发和审批而言，这个速率是惊人的快。

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韶光内，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，并运用到了疫情防控前哨，这也是四川省第一个得到国家医疗东西注册证的新冠病毒核酸检测产品，为全民抗疫增长了底气。

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。

▲呼吸道病原检测芯片及配套仪器

“生物芯片的鉴别诊断对临床治疗很主要，很多病人是稠浊传染，除了新冠以外，有些还传染了其它病源微生物。
这就导致，用治疗新冠的方法治疗稠浊传染的病人效果并不好。
”孙义民先容。

据悉，稠浊传染的征象在重症病人里非常普遍，且常日是病毒合并细菌共同传染。

“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，创造30-40%的住院病人存在稠浊传染严重的情形。
”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，对核酸检测技能的灵敏度和速率哀求也在不断提高，博奥紧跟国家急需，在占领了多病毒联检技能后，迅速投入到全集成、全自动新冠病毒核酸即时考验技能的科研攻关中。

今年3月，博奥研发出的全集成芯片实验室系统得到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帮助项目。

▲全集成新冠病毒核酸检测芯片

全集成芯片实验室系统集核酸提取、纯化、扩增、检测及结果剖析功能于一体，真正意义上实现了“样本进-结果出”的检测。
利用时，只需将待检样本加入芯片放入仪器，一键操作，配套智能软件掌握仪器会自动实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形下检测灵敏度可达150拷贝/毫升，45分钟内一步完玉成程实验，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落新冠病毒的检测韶光，大幅度提升了检测灵敏度，避免了样本间的交叉污染风险，还大大降落了对操作职员、实验室条件等专业性的哀求。

也便是说，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。

▲新冠病毒核酸检测移动实验室

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”。

这也表示了博奥生物对抗疫需求的把握，和对产品研发方向的掌握能力。

生物芯片技能在检测新型冠状病毒方面，正在发挥主要浸染。
也有人说，疫情在加速推动生物芯片技能发展。

对付这种说法，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能的认知。

“没有新冠，很少有人知道病原体须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。
实在病毒的检测技能早就有了，只是大家不知道。
”

02

生物芯片成都造

博奥开拓的这些在抗疫中起到关键浸染的生物芯片，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能，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，设备可以发卖给各大医院，也有自己的考验所供应收检做事，属于产品+做事。
”

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利用，成都成为博奥生物除北京之外的第二大基地。

一个家当园区，哪家公司第一批入驻非常主要。

“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康健发展起了非常大的浸染。
以是温江政府，也一贯对我们很支持。
”

孙义民于2002年加入博奥生物，2018年来到成都。
近年来，成都加快培植具有全国影响力科技创新中央，城市创新生态环境越来越好，孙义民是个中的参与者，也是见证者。
他先容：“成都邑，包括温江区，营商环境非常好，招商政策好，政府的做事意识很好。
”

这更表示在城市在关键时候的任务与担当上。
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，积极折衷资源，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”。

03

生物芯片与电子芯片之别

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，乃至会把它和电子芯片等半导体芯片画上约等号。

孙义民先容：“生物芯片的观点，是把人的生物分子集成到一个芯片上，完成基因检测。
”

之以是称为“生物芯片”，是由于它与电子芯片有一个相同的观点——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质料，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”，由于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，还有一些三维构造的多聚体。

“生物芯片每个孔，检测一种指标。
比如检测下呼吸道传染，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传染。
”孙义民先容道。

从前这样的检测要在很大的实验室中，须要多个试管的反应，现在被移至一张芯片上同时发生了。
也便是说，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，这便是生物芯片的特点。
他把这种生物芯片的高端基因检测比喻为撒网捕鱼，一扫而空。
“我们的技能可以同时检测3.2万种病原体，只假如这3.2万种病原体中的一种，就都能查出来。
”

04

对话博奥

Q&A：

Q：除了现在比较熟习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运用呢？

孙义民：自2013年起，成都邑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、迟发性耳聋干系的致聋基因位点。

比如，“千手不雅观音”21位演员中18位是因药致聋。
而除了药物致聋，还有一些由于内耳畸形出生毛病，是由于耳朵构造本身有问题，一巴掌致聋。
查出有药物性耳聋，就别吃那种药，查出是构造非常，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运用于全国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缺点用药致聋，为国家节约了600亿元医疗开销。

Q：基因检测目前还有什么比较创新的方向吗？

孙义民：国医大师、北京中医药大学终生教授王琦在接管采访时说过：“中医要被认可，要靠疗效，要靠原创的理论体系。
”

中药一贯以来就有个问题，喝中药有效果，但是不知道为什么有效果，我们现在的技能就可以可以实现对中医药方效果的阐明。

我们基于高通量转录组测序的中药活性筛选技能，对公开来源的125首抗新冠肺炎中药方剂进行了评价。

创造一些药方有抑制细胞因子风暴的潜力，一些方子激活病毒旗子暗记通路，有激活免疫、缓解免疫抑制的潜力。

其余，通过这个平台，我们开展分子版《本草大纲》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浸染，使基因发生表达变革。
我们用中药的提取物，浸染在不同的细胞上，比如肝细胞、肺细胞、乳腺细胞等，然后把基因提取出来，看看发生了什么变革，就达到对中药效果的阐明浸染。

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根本，利用人工智能Al技能对眼象进行采集、特色提取和综合剖析，自动判断中医证候和易发疾病，并供应个性化康健管理方案。

成都科技人

是成都科技融媒体中央联合雨前顾问共同开设的栏目，用“比学术期刊大众化，比新闻宣布专业化”的视角，聚焦成都在科技创新之路上的前行者，从家当前沿不雅观察到行业动态剖析，从技能壁垒构建到产品打磨迭代，通过对话成都的硬科技从业者，推出聚焦成都的科技家当深度内容。

联合出品：成都科技融媒体中央、雨前顾问