稀土材料助力本土快速檢測(cè)
“我們整個(gè)國(guó)家快速檢測(cè)試劑產(chǎn)值加起來(lái)甚至都比不上美國(guó)一個(gè)公司。”談及此處，北京熱景生物技術(shù)有限公司總經(jīng)理林長(zhǎng)青顯得有些激動(dòng)。
在快速檢測(cè)試劑行業(yè)，高附加值產(chǎn)品幾乎被國(guó)外公司壟斷，國(guó)內(nèi)企業(yè)卻只能在低端層面掙扎。例如，1人份進(jìn)口腦尿鈉肽試劑價(jià)格與75人份國(guó)產(chǎn)早早孕試劑價(jià)格等值。
而讓林長(zhǎng)青略感高興的是，利用稀土材料采用“上轉(zhuǎn)發(fā)光技術(shù)”生產(chǎn)出的新型免疫分析儀，或可為本土快速檢測(cè)提供新思路。
被搶占的高端市場(chǎng)
生物和臨床應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)儀器技術(shù)是國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域之一。
新近頒布的《醫(yī)療器械科技產(chǎn)業(yè)“十二五”專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》明確在應(yīng)急救援領(lǐng)域，圍繞災(zāi)難醫(yī)學(xué)救援、公共衛(wèi)生事件應(yīng)急、戰(zhàn)創(chuàng)傷救治和基層醫(yī)療急救等不同需要研制相關(guān)產(chǎn)品，同時(shí)著重發(fā)展現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)儀器。
這一國(guó)家層面政策的背后，相對(duì)應(yīng)的是本土產(chǎn)業(yè)的薄弱。
“中國(guó)和印度這兩個(gè)國(guó)家現(xiàn)在都生產(chǎn)著低附加值的快速檢測(cè)試劑，銷(xiāo)量占全世界的70%~80%，但是高端試劑我們不能生產(chǎn)，因?yàn)榈门涓叨藘x器。”林長(zhǎng)青說(shuō)。
實(shí)際上，高端檢測(cè)試劑大有文章可做。
林長(zhǎng)青對(duì)記者舉了這樣一個(gè)例子：美國(guó)某家公司2002年在納斯達(dá)克上市，開(kāi)始時(shí)只是生產(chǎn)了一種檢測(cè)心衰的小試劑，現(xiàn)在其凈產(chǎn)值就高達(dá)14.7億美元。
目前檢測(cè)行業(yè)內(nèi)流行做法是：試劑與相應(yīng)的檢測(cè)儀器相配套，廠商在銷(xiāo)售儀器之后，試劑的消耗會(huì)帶來(lái)源源不斷的利潤(rùn)。
這種捆綁銷(xiāo)售的背后往往需要儀器和試劑優(yōu)質(zhì)的性能作為支撐。
稀土的高附加值利用
先進(jìn)的進(jìn)口檢測(cè)儀器和試劑具有便攜、快速、多重、定量等特點(diǎn) 而這正是國(guó)產(chǎn)檢測(cè)儀器欠缺之處。
這其中最大的挑戰(zhàn)在于如何克服膠體金用于免疫層析檢測(cè)法時(shí)暴露的問(wèn)題。
膠體金作為傳統(tǒng)示蹤物，其自身缺點(diǎn)導(dǎo)致免疫層析技術(shù)的檢測(cè)性能一直為人詬病。
例如，檢測(cè)結(jié)果靠肉眼主觀判斷，因而檢測(cè)結(jié)果不能精確定量、敏感性較低。示蹤物與生物活性分子結(jié)合不穩(wěn)定，易受待檢標(biāo)本中離子濃度、pH值、血紅蛋白等干擾，因而影響了其特異性。
人們一直在尋找一種克服上述缺點(diǎn)的新型示蹤物。
軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院全軍微生物檢測(cè)與研究中心主任楊瑞馥帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了稀土上轉(zhuǎn)發(fā)光納米材料作為示蹤物應(yīng)用于免疫層析中的一系列規(guī)律，解決了層析過(guò)程中顆粒與液體行為統(tǒng)一性的問(wèn)題，創(chuàng)建了基于稀土上轉(zhuǎn)發(fā)光生物應(yīng)急檢測(cè)技術(shù)平臺(tái)，并在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。
楊瑞馥對(duì)記者介紹，稀土上轉(zhuǎn)發(fā)光納米材料是由稀土金屬元素所構(gòu)成的一系列晶體合成材料，其特有的上轉(zhuǎn)發(fā)光現(xiàn)象：在低能量的紅外光激發(fā)下，發(fā)射高能量的可見(jiàn)光。這使得稀土上轉(zhuǎn)發(fā)光納米材料具有了傳統(tǒng)光學(xué)示蹤物所無(wú)法比擬的無(wú)焠滅、無(wú)背景、高敏感和高穩(wěn)定等特點(diǎn)。
通過(guò)一系列表面改性，稀土上轉(zhuǎn)發(fā)光納米材料可通過(guò)共價(jià)鍵與生物活性分子相連，從而作為光學(xué)示蹤物與精密儀器相結(jié)合，在“便攜”、“快速”的基礎(chǔ)上賦予免疫層析“定量”能力。
此外，稀土上轉(zhuǎn)發(fā)光納米材料穩(wěn)定的光學(xué)特性以及與生物活性分子基于共價(jià)鍵的交聯(lián)方式，使得其結(jié)合物能夠適應(yīng)更多更寬泛的反應(yīng)條件，為多個(gè)免疫反應(yīng)的同步進(jìn)行尋求最優(yōu)平衡點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)“多重”。
中國(guó)的稀土礦石約占世界總儲(chǔ)量的43%，位居世界第一位，但是多年來(lái)始終以低端原材料出口為主，從而造成了寶貴資源的極大浪費(fèi)。
稀土元素獨(dú)特的核外電子層排布使其可合成各種具有特殊光譜特性的發(fā)光材料，稀土上轉(zhuǎn)發(fā)光納米材料就是其中一種。
據(jù)團(tuán)隊(duì)關(guān)鍵成員周蕾博士介紹，稀土上轉(zhuǎn)發(fā)光納米材料所特有的上轉(zhuǎn)發(fā)光特性（低能紅外光激發(fā)，高能可見(jiàn)光發(fā)射），使其可解決生物檢測(cè)中一直令人困擾的示蹤物與被檢物光譜重疊（即熒光干擾）問(wèn)題。
作為通用生物示蹤物具有與各類(lèi)生物檢測(cè)技術(shù)結(jié)合并提高傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)綜合性能的潛力，該發(fā)現(xiàn)具有廣闊的應(yīng)用前景。
楊瑞馥表示，利用其團(tuán)隊(duì)的研究成果，生產(chǎn)1萬(wàn)人份試劑只需消耗160mg稀土上轉(zhuǎn)發(fā)光納米材料，開(kāi)拓了稀土資源高附加值利用的新領(lǐng)域，是稀土資源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的新方向。
初步產(chǎn)業(yè)化
楊瑞馥團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所和上海科炎光電公司合作10年，整合不同學(xué)科的科研力量，逐步解決了該技術(shù)平臺(tái)的一系列技術(shù)問(wèn)題。
在產(chǎn)業(yè)化方面，他們?cè)鴩L試與多家公司溝通合作事宜。機(jī)緣巧合，他們最終選擇了北京熱景生物技術(shù)有限公司。
如今，基于稀土上轉(zhuǎn)發(fā)光技術(shù)生產(chǎn)的上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀等產(chǎn)品，已成功運(yùn)用于科學(xué)研究、生物事件處置、疾控應(yīng)急、臨床急診等領(lǐng)域。
截至2011年底，相關(guān)檢測(cè)產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)直接經(jīng)濟(jì)效益2488萬(wàn)元人民幣，實(shí)現(xiàn)利稅144萬(wàn)元，創(chuàng)匯33萬(wàn)美元，并已列入中關(guān)村戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目庫(kù)。
盡管已初嘗碩果，但談到競(jìng)爭(zhēng)，林長(zhǎng)青也不無(wú)擔(dān)憂(yōu)：“國(guó)外廠家財(cái)力很大，有資本優(yōu)勢(shì)，正在通過(guò)向醫(yī)院"免費(fèi)贈(zèng)送"儀器的方式占領(lǐng)市場(chǎng)。”
他進(jìn)一步指出，這種通過(guò)試劑的大量捆綁銷(xiāo)售，能給外企帶來(lái)高額利潤(rùn)，給本土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成很大壓力，希望政府能給本土企業(yè)更多支持。
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