过去三年里，受新冠疫情的影响，核酸检测跟我们每个人息息相关。可以说新冠病毒对全人类进行了一次教育，让大家都知道了核酸检测这么一个检测病毒的方式。
核酸检测
核酸检测主要是通过对人体的痰液，鼻咽拭子等样本进行化验，检测是否存在致病微生物病毒核酸。其实除了新冠病毒，像非典型肺炎、病毒性肝炎、还有肺结核，每种传染病都是由特异病原体所引起的，其中以病毒和细菌较常见，有孩子的都知道生病要区分是病毒感染还是细菌感染。
我们知道核酸检测出结果很慢，那是因为核酸检测过程很复杂。传统的基于核酸的分子检测包括三个主要步骤：核酸提取与纯化、核酸扩增和核酸检测。
标准的PCR 实验室分为四个区域，分别为：
n1.试剂准备区
n2.样本制备区
n3.核酸扩增区
n4.产物分析区
这四个区域在物理空间上必须完全相互独立，各区域无论是在空间上还是在使用中，应当始终处于完全的分隔状态，不能有空气的直接相通。
1.PCR存在许多处理挑战
核酸检测实验室也就是PCR实验室，PCR是核酸扩增的方式，PCR聚合酶链式反应对提取的核酸进行体外扩增，利用DNA双链复制的原理，在短时间内将极微量的特定核酸片段复制出百万份的拷贝，从而实现对极其微量的DNA或RNA片段进行定量。
图1：PCR扩增反应示意图
图1是一个PCR扩增反应示意图，经典PCR方法中涉及的典型试剂和组分：
1. 核苷酸（例如：三磷酸核苷，dNTP）；
2. 酶；
3. 引物；
4. 检测探针或染料；
5. 其他赋形剂，如MgCl2辅因子、pH缓冲液、甘露醇、海藻糖、BSA、PEG2000等；
6. 目标DNA/RNA
实验员把所有这些试剂和组分在PCR管中进行混合之后放到扩增仪上执行升降温程序进行扩增，之后对结果进行检测。
荧光定量PCR存在许多处理挑战。各个组分需要进行准确组合。这些组分都需要冷藏，并且保质期也相对较短，同时交叉污染会是一个大问题。
2.核酸分子POCT检测技术
国内外POCT检测技术发展趋势核酸分子POCT检测技术，将试剂加载到微流体通道/芯片上，以更少量的试剂和更低热量有望实现更快和更精确的温度循环，从而产生更快的结果。
POCT是需要设备、耗材（卡盒/芯片）和试剂三种搭配使用的。这个芯片上装有预混试剂，通常是冻干珠或冻干饼，这里是流体设计，这是实际预处理区，经过预处理后与预混试剂混合，执行温度程序进行扩增，最后仪器检验结果。
3.分子POCT相对于传统分子诊断试剂的优势
● 可以摆脱对于PCR场地分区的需求-对基层医疗机构、社区医院、乡镇诊所甚至家庭使用友好；
● 检测的快速性相对传统方式更高-反应试剂提前预混，简化操作流程节省时间
● 可以快速出结果
● 试剂摆脱冷链的运输-预混试剂通常是冻干的，试剂稳定性高，不需要冷链运输或者说对冷链的要求不高
● 产品易用性高-操作人员只需要简单的操作指导即可使用。
POCT是需要仪器、耗材、试剂同步开发，它的申报和研发路径跟传统IVD试剂很不同，所以对企业也是很大的挑战。考验企业的人员设施配备是否满足要求，需要有足够的时间和耐心去打磨。
4.IVD试剂挑战及解决方案
国内集采是IVD企业的一大冲击，2月初霸屏的迪拜医疗实验室仪器及设备展，200多家中国IVD企业参展，越来越多的IVD企业出海开拓海外市场，扩大营收。
但出海对试剂的储运和货架期是很大的考验，传统的IVD试剂反应成分需要冷链运输和储存，货架期短，操作混合难度大，对实验设备和人员要求很高。
对反应预混液的冻干是很有优势的一个方法。冻干后的预混液不需要低温保存。
相比传统冷冻预混液，还有以下优势：
·不需要提前几小时融化，随用随溶
·样品不会反复冻融
·运输要求低，不会一个环节出问题报废一整批
·效期显著延长
常用的有冻干饼和冻干珠两种方式。
冻干饼通常用这种八连管，生产批量有限。
冻干珠适合大批量生产，但因为后期需要分装，对机械强度有很大的要求。
5.如何解决冻干产品面临的问题？
冻干产品所存在的这些问题，我们都需要从前期的冻干配方开发和冻干工艺开发的过程中去解决。需要通过调整配方，调整冻干过程来解决。
莱奥德创为诊断试剂的冻干研发提供冻干前分析、配方开发，配方优化、工艺开发和优化到最终工艺放大的完整路径，为客户冻干开发全程保驾护航。
上海莱奥德创科技有限公司是德祥集团子公司，专注于提供先进的冻干设备应用和冻干制剂开发相关服务。
诊断试剂冻干开发的流程：
从初期的样品检测分析开始进行配方开发，配方优化，工艺验证，工艺开发，工艺放大。
初期的分析包括冻干显微镜、热分析、DSC等，检测配方的塌陷温度、玻璃态转化温度、共晶共熔点等，为后期的工艺开发做指导。莱奥德创引进了英国Biopharma集团的Technology LyoStat5 冻干显微镜。
BioPharma Technology LyoStat5 冻干显微镜
LyoStat5冻干显微镜在微观条件下模拟样品的冷冻干燥过程，因此您可以在微量的样品前提下确立样品在冷冻干燥中的塌陷温度，确保下一阶段研发的安全。LyoStat5能够模拟冻干机的工作环境，并通过光学系统对样品形态进行观察和分析，样品的图像和视频可以进行留存。
冻干后产品分析包括Tg，水分，机械强度等。特别对冻干珠生产企业，机械强度是很有参考性的一个指标。莱奥德创引进了英国Biopharma集团的机械强度分析仪，检测机械强度。
MicroPress 使用线性致动器轻轻压缩冻干饼表面，同时测力传感器准确测量施加的力。由集成软件捕获的最终应力应变曲线然后可导出到 Microsoft Excel 以进行进一步的解释和分析。
6.莱奥德创培训课程
莱奥德创致力于帮客户提高商业化产品质量、缩短产品上市周期、提高工艺放大成功率、提高申报通过率
除了先进冻干设备，莱奥德创还提供“冻干工艺开发+理论培训”组合服务。金字塔冻干培训平台，从冻干理论基础，到配方和工艺开发，再到放大及生产，以及进阶的设备管理和专题培训课程。
为客户开发配方及工艺的同时，客户研发团队可同期获得线上理论知识的培训和积累。
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