2015年度创新医疗产品Top10

今年最为火热的生物技术CRISPR也在十大创新产品中占得两席,基于NGS的基因测序平台也入选3款。可见对于生命科学而言,2015年无疑是创新突破硕果累累的一年。


日前,The scientist推出2015年度生物十大创新产品排行榜。榜单中,除了Illumina、Thermo Fisher、PerkinElmer、Promega等行业老牌企业,也入围了以10X Genomics为首的新起之秀。此外,今年最为火热的生物技术CRISPR也在十大创新产品中占得两席,基于NGS的基因测序平台也入选3款。可见对于生命科学而言,2015年无疑是创新突破硕果累累的一年。


NO.1  GemCode Platform(GemCode测序平台)



公司:10X Genomics(2012年创立,总部位于美国加利福尼亚州普莱森顿)


上市/推出时间:2015年2月


产品介绍:GemCode平台配备一套分子条形码和分析系统,由芯片、凝胶珠、文库反应液试剂盒和信息学软件组成,外形与台式PCR仪类似。


该系统的工作流程:首先将DNA样本加入GemCode芯片,并加入凝胶珠和分液油。在仪器的微流体系统内,分液油将样本分配成100bp大小,并融入带有特定引物标记的凝胶珠中(与Illumina测序兼容)。随后,这些凝胶珠溶解释放引物,启动文库构建。然后,GemCode信息学软件能够将分开的短读取连接起来,产生新的数据类型:连接读取(linked reads)。


通过这种方式,研究人员利用GemCode平台和原先的Illumina测序仪,就能获得长片段的信息。而且,连接读取数据能够检测单体型和结构变异(缺失、重复等),以25倍的覆盖率实现全基因组测序,从而更准确地获取基因组信息。


技术突破:GemCode平台优势在于能够准确读出结构变异、单倍体型和长片段基因,适用于靶向、外显子组和全基因组测序。通过与短读取的测序仪结合使用,满足现阶段测序要求。目前,它可以与Illumina公司的测序仪兼容。


售价:7500美元。耗材成本约500美元/样本


NO.2 MiSeq FGx Forensic Genomics System (第一台适用于法医基因组的NGS系统)



公司:Illumina


上市/推出时间:2015年1月


产品介绍:MiSeq FGx法医基因组学系统是第一台为法医基因组学应用而设计、经过充分验证的测序系统。该系统建立在二代测序技术基础之上,一改传统上使用低分辨率的毛细管电泳测序的方法,给法医实验室带来了高分辨率的基因测序革新。


MiSeq FGx匹配有特定的设备体系,包括定制的控制软件和分析软件、专用的法医文库构建试剂盒。系统的DNA引物设计可超过200个位点,包括多个短串联重复序列(STR)标记(常用于法医分析),还包括一些SNP(涵盖了表现性状和遗传学性状)。通过边测序边合成 (SBS) 技术实现高度准确的逐个碱基测序。


技术优势:MiSeq FGx仪器可以完成复杂的亲缘鉴定,可以处理高度衰退的DNA样本或者混合样本。该仪器提供了前所未有的机会去挖掘很难用传统方法发现的证据。


NO.3 Ion S5 & Ion S5 XL (两款NGS测序仪)



公司:Thermo Fisher Scientific


上市/推出时间:2015年9月


产品介绍:Ion S5 、Ion S5 XL两款测序系统基于Ion Torrent技术(2007年由Rothberg创立),可在24小时时间内完成从DNA到数据的完整靶向测序流程。


Ion S5和 Ion S5 XL系统将能将多个gene panel和小的基因组结合起来,在一个平台上自定义不同的检测样本。该平台的设计理念是“即插即用”,例如墨盒式的加样简化了测序前的设置流程,加样、建库、模板制备等手动时间仅需45分钟技术优势:Ion S5 & S5XL有着简捷、灵活、款速、低样本输入量、数据分析存储简易5大特点,可用于癌症、遗传病、非整倍体筛查、感染性疾病等研究领域。系统采用了Ion AmpliSeq技术, 能够处理少量的或低质的样品,仅需10ng的DNA或RNA即可进行测序。


售价:Ion S5售价65000美元,S5 XL因为配备有内部硬件和外部服务器,允许更快的处理和连续运行,所以售价150000美元。


NO.4 On Demand Deletions in Human Hap1 Cells (CRISPR基因编辑细胞株)


公司:Horizon Discovery


上市/推出时间:2015年5月


产品介绍:On Demand Deletions人Hap1细胞珠基于CRISPR技术实现对特定基因组的删除。Hap1是一种类似于成纤维细胞的永生细胞株,其接近于单倍体,绝大部分染色体是由一个拷贝。


去年,Haplogen(现属于Horizon公司)凭借人类基因敲除细胞珠荣登2014年度十大创新技术榜单,能够插入或敲除以改变人类基因组的编码区。今年5月推出的细胞珠可以更大长度的敲除基因。


技术优势:利用“魔剪”技术,可以对基因组进行特定修饰,且12周内就能够获得编辑后的细胞。


售价:3400美元/细胞株


NO. 5 NanoLuc Binary Interaction Technology (验证蛋白互作的双荧光素酶检测试剂盒)



公司:Promega


上市/推出时间:2015年2月


产品介绍:蛋白互作是了解细胞生理学最重要的一步骤,特别是研究药物如何在细胞中响应。NanoBiT双荧光素酶检测试剂盒含有两个荧光素酶(18 kDa和1 kDa多肽),能够定量分析蛋白互作,且灵敏度增强。


技术优势:与同类试剂盒相比,NanoBiT可以检测表达量低的蛋白互作,并对其定量分析,且能够应用于难以转染的细胞类型。该技术不再要求蛋白质的高峰值,是对先前技术的革新,故而应用前景广。


售价:约1000美元


NO.6 CRISPR Epigenetic Activator (CRISPR表观遗传催化剂)



公司:Sigma Aldrich


上市/推出时间:2015年9月


产品介绍:Sigma Aldrich公司首席科学家Qingzhou Ji带领的研究团队对CRISPR技术的运用从编辑基因拓展到编辑表观遗传学水平。


CRISPR表观遗传催化剂通过乙酰化特定的组蛋白,激活目标基因,实现不改变DNA序列的前提下对基因组进行修饰。Ji将表观遗传催化剂比喻为进入房间的钥匙:我们想知道房间里面发生了什么,但是并不想打乱整个房间的布置,我们只是想打开门走进去。


售价:995美元。


NO.7 Phenoptics (应用于免疫疗法的定量病理学成像系统)



公司:PerkinElmer


产品介绍: Phenoptics系统由加州大学Paul Tumeh研究团队与PerkinElmer公司的科学家们耗时三年合作研发出来。作为一种新系统,Phenoptics可以定量分析甲醛固定的组织的原位免疫细胞,通过与计算机相连,实现时空图像可视化,从而获得抗PD-1抗体治疗黑色素瘤之前和期间患者体内免疫细胞密度、位置、附近细胞类型等相关数据。研究团队的相关成果发表于2014年11月版的自然期刊(Nature)。


Phenoptics系统包括染色试剂盒、成像系统以及分析软件。结合先进的染色方法、多光谱成像系统、图像分析软件,Phenoptics系统虽处于初阶段,但是将广泛应用于免疫肿瘤学临床应用。


技术优势:Phenoptics系统为研究人员提供可视化的免疫细胞和肿瘤细胞互作分析,可以解决单一组织切片中多个生物标志物,让临床医生、科研人员更深入获取癌症机制、免疫疗法等信息。


售价:预估140000美元到350000美元。


NO.8  XFp Cell Energy Phenotype Test Kit (XFp细胞能量代谢检测试剂盒)



公司:Seahorse Bioscience


上市/推出时间:2015年11月


产品介绍:XFp细胞能量代谢检测试剂盒能够同时对活体细胞中两个主要的能量转导途径(糖酵解和线粒体呼吸)进行代谢测定。


该试剂盒包含:12XFp试剂、组装于瞬时微球的秘制荧光剂、可引入各种化合物用于培养检测细胞的药物注射端口。这一试剂系统通过实时测量线粒体呼吸和糖酵解反应,反应新陈代谢差异。


技术优势:XFp作为一款仅有的试剂盒,可用于测量细胞的代谢潜力。且反应时间为1小时左右,灵敏度高。


售价:299美元。


NO.9 Celsee PREP400 and Celsee ANALYZER (循环肿瘤细胞富集和成像检测平台)



公司:Celsee Diagnostics


上市/推出时间:2015年年初


产品介绍:液体活检作为一种微创技术在癌症检测领域正逐渐受到重视。分析血液中的循环肿瘤细胞(CTC),可以对肿瘤早期预测、用药疗效和复发监测进行临床学评估。


作为样品制备系统,Celsee PREP400 利用微流体动力学,实现多通道全自动化处理血液样本,富集CTC细胞。该系统能够处理大量的血液样本,不需要提前预处理。Celsee Diagnostics已经开始向美国FDA申请Celsee PREP400临床审批。


作为图像分析仪,Celsee ANALYZER可以获取CTC细胞的图像,并对数量和细胞类型进行高度自动化、高通量分析。


售价:约150000美元,且公司表示会对科研机构提供一定折扣。


NO.10 3D Cell Explorer (三维细胞显微镜)




公司:Nanolive SA


上市/推出时间:2015年6月


产品介绍:Nanolive的3D细胞显微镜运用多角度光折射原理,通过激光可以360度对活体细胞进行内部观察,且探测距离可达200nm。显微镜可与电脑相连获取灰度图像,借助全息摄影算法的软件,用户可以对细胞进行数字化染色,最终获得一个高分辨率3D图像。


技术优势:通过旋转、扫描样本,结合细胞内部成分和光学密度计算细胞各部分的折射率,获得细胞的三维结构图。同时,可以实时观察细胞受精、分裂等特殊生理生化过程。


售价:22000美元


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