十年技术储备 15 分钟出结果 超快新冠抗原检测产品背后的亦庄故事
发布时间: 2022-04-20
通过鼻咽拭子或口咽拭子取样,15 分钟后获得自查结果,可将检测卡插入仪器上传新冠病原检测结果。
操作简便,快速检测,定量可追溯......依托十多年的技术储备,北京经开区企业北京华科泰生物技术股份有限公司(简称:华科泰生物)自主研发出一款新冠抗原检测产品。根据 3 月 11 日印发的《新冠病毒抗原检测应用方案(试行)》,明确国内将在核酸检测基础上,增加抗原检测作为补充。此后,华科泰生物成为 2022 年最早一批抗原检测产品获批上市的企业之一,如今该产品的常规日产能已达 30 万人份,投入基层医院、企业、学校等场景使用。
应急攻关
3 天找准病毒蛋白2020 年 2 月 5 日,华科泰生物研发团队的成员对这一天印象深刻。当时,公司确定启动新冠病毒抗原检测研发项目,他们当天便设计出多个工艺方案。由于抗原检测针对的是病毒外部的蛋白,将哪个蛋白确定为检测目标成为关键突破口。
在电子显微镜下,新冠病毒的表面有很多小棘突,形似“皇冠”。而外面飘着的这部分棘突便是新冠病毒的刺突蛋白(S 蛋白),该蛋白就像海盗船上的“铁钩子”,一旦病毒这艘“海盗船”入侵人体,S 蛋白就负责“钩住”人体细胞的相应受体蛋白,发生结合配对后将病毒 RNA 释放进健康细胞,感染就此发生。
因此,华科泰生物的研发团队首先锚定S 蛋白。在测试过程中,他们却发现 S 蛋白存在“致命缺陷”:突变点位多,容易产生变异,也就意味着影响检测准确率。
研发人员再次将目光聚焦新冠病毒,它主要的结构蛋白有 4 种,除了 S 蛋白,还有核衣壳蛋白(N 蛋白)、膜蛋白(M 蛋白)和包膜蛋白(E 蛋白)。其中,N 蛋白具有高度保守性,与 S 蛋白相比突变的可能性小,同时与流感病毒等其他病毒相比,也具有识别的特异性。
时间紧迫,目标方向确定后,研发团队开始没日没夜的反复筛选。3 天后,他们初步建立起工艺开发的方法学,并多方寻找专 业 医 疗 机 构 合 作 ,开 展 临 床 样 本 的 测试,随后近 2 年时间里,便是一轮又一轮的优化提升。
路线选择
10 年科研厚积薄发在研发过程中,新冠抗原检测面临的又一难题是:当抗原和抗体发生特异性结合后,如何对此进行检测?
为解决这一问题,目前上市的新冠抗原测试产品,形成三种技术流派:胶体金法、乳胶法、荧光法。由于掌握自主研发的核心技术——荧光微球标记技术和信号采集处理技术,华科泰生物选择了荧光免疫层析法这一技术路线,用荧光标记并显示反应的发生,还能定量检测结果。
2013 年初,华科泰生物正式立项要攻克荧光微球标记技术。当时市场上应用该技术的产品大多不能完全做成干式产品,灵 敏 度 虽 高 但 需 要 冷 藏 ,使 用 便 捷 程 度低 。在 那 段 时 间 ,华 科 泰 生 物 实 验 室 的 灯总会亮到很晚,标记反应的化学方程式推导 了 很 多 ,又 在 验 证 实 验 中 被 一 次 次“ 泼冷水”。
推翻设计,重新来过!他们憋着一股劲儿,只为开发出具有自主知识产权的底层技术,同年 3 月,终于迎来了完美数据曲线呈现的那一刻。因为荧光微球的粒径约为300 纳米,而传统的胶体金粒径在 20 至 40纳米,所以增强了单颗粒的信号,约能提升5 倍的检测灵敏度。发展至今,华科泰生物对干式荧光微球技术不断验证优化,已取得相关产品注册证 30 余项,将该技术迁移到新冠抗原测试产品中也再次显示出技术优势。
同时,华科泰向前一步打通数据链条,依 托 信 号 采 集 处 理 技 术 ,开 发 了 新 冠 病毒 抗 原 检 测 产 品 的 配 套 仪 器 ,便 于 自 动化结果判读、数据存储和上传,提高基层医疗机构、大型企业、机关单位等自主疫情防控能力。

依托十载技术储备,华科泰生物自主研发新冠抗原检测产品。企业供图
管家式服务经开区助企业扩产
技术创新要大胆,产品落地需谨慎。新 冠 抗 原 检 测 产 品 上 市 前 ,华 科 泰 生 物在国内 3 家医疗机构完成临床试验,通过三类医疗器械审批标准,产品上市后,华科 泰 生 物 更 是 严 守 质 量 关 卡 ,紧 急 助 力抗疫。
“ 提 量 !扩 产 !”这 是 产 品 获 批 后 ,华 科 泰 生 物 接 到 的 任 务 要 求 ,也 是 社会 对 新 冠 抗 原 检 测 产 品 的 迫 切 需 求 。按 照 国 内 三 类 医 疗 器 械 生 产 环 境 要求 ,华 科 泰 生 物 在 现 有 的 厂 房 基 础 上 ,必 须 在 短 时 间 内 继 续 扩 建 10 万 级 或 以上 洁 净 车 间 。
10 万级洁净车间,意味着每立方米空间大于或等于 5 微米的粒子数不得超过 2万个,浮游菌数不得超过 500 个。目前华科泰生物也已在经开区初步确定厂房合作意向,为扩产做准备。在此期间,经开区提供了“管家式”服务。亦企服务港台湖港工作人员入企调研,营商合作局等职能局安排专人与华科泰生物对接,依托区内生物医药和大健康产业完善的配套链条,为其协调生产厂房。在经开区扩建的生产线投产后,华科泰生物产能将大幅提升。
一朝产品上市,数载技术研发,像华科泰生物这样的企业不在少数。近年来,从德诺杰亿的 20 合 1 混采灭活型病毒采样管,到纳捷诊断的 28 分钟新冠病毒核酸 奥 密 克 戎 变 异 快 检 试 剂 盒 ,再 到 华 科泰生物的 15 分钟新冠抗原检测产品,密集 上 市 的 新 成 果 ,使 得 经 开 区 在 新 冠 检测 产 品 研 发 方 面 走 在 全 国 前 列 。这 一 成绩,是每一家企业持续攻坚的能量迸发,也得益于经开区生物医药与大健康产业数十年的厚积薄发。
内容来源:北京亦庄 记者:孙艳平
图片来源:企业供图
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