技术商业化亮点
Luminex
核心技术价值
Luminex把先进的微流控技术、光学系统和数字信号处理与专利的微球技术结合在一起,开发出的xMAP技术允许用户进行范围广泛的基于蛋白质和核酸的多路分析,单次运行可同时检测多达500个样本,且有着更灵活更节省时间与试剂成本的优势
产业痛点锚定
1)细菌、真菌和病毒等病原体对全球作物生产和质量构成重大威胁。农民、植物育种者和农业组织等其他成员需要更简单、更可负担且更准确的检测方法来检测已知和新出现的威胁,以防止和减少灾难性的作物或资源损失
2)现有的直接或间接检测和监测病原体的方法仍未能满足可现场部署来快速识别单一和/或多种密切相关病原体的需求
应用场景选择
Luminex关注的应用场景涉及医学、农业等行业的科研及应用领域的生物检测与分析
市场探索进程
据了解,Luminex的分子检测分析仪器在全球范围内的装机量超过16000台,适用于该技术平台开发的试剂已超过700种,商业合作伙伴遍布世界多个国家与地区
国内借鉴意义
1)在医学领域得到更多应用的多重流式荧光技术与农业植物细菌、真菌和病毒病原体监测相结合,形成“降维打击”式的技术商业化探索,有益于降低创新企业的试错成本,开拓更广阔的市场空间
2)掌握核心编码微球技术、流式荧光检测模块与全自动仪器的开发及兼容、试剂的开发及项目的组合等诸多核心能力是该领域相关企业需要关注的核心
细菌、真菌和病毒等病原体对全球作物生产和质量构成重大威胁。建立针对这些病原体及其中间宿主的检测和监测方法将有助于作物保护,从而促进作物生产。而作物病原体监测需要更灵敏、多路、可现场部署的方法,以便及时成功诊断由于共生病原体引起的复杂疾病。
近期,研发和生产分子检测分析仪器并将其运用于生命科学研究及临床诊断领域的企业Luminex向植物病原体的诊断试剂盒生产、开发和销售企业PrimeDiagnostics授权其专有的基于磁性微球的多路复用xMAP技术来开发更可靠更强大的检测组件。PrimeDiagnostics自2007年以来一直是Luminex技术许可合作伙伴,现在提供超过100种基于xMAP的植物病原体检测试剂盒。
高通量、应用广、组合灵活的磁性微球分析检测技术
■ 基于磁性微球的多路复用xMAP技术
图源:Luminex官网
1) MagPlex微球
MagPlex微球是用三种红外荧光染料染色的,嵌有超顺磁性颗粒的6.5微米羧化聚苯乙烯微球,这些微球共同形成500组颜色各异的微球,且有108个表面羧基(COOH)覆盖微球的表面,作为捕获目标物的共价连接。
2) 微球与分析物结合
每个微球都包含特定浓度的内部染料,这些染料与特定的微球区域相关。尽管不同区域的内部染料不同,但所有微球区域的羧基外涂层都是相同的,从而使客户可以灵活地将微球的任何区域与不同待测物的抗体分子或者基因探针以共价交联的方式偶联,每个编码微球都对应相应的检测项目。
xMAP技术使用标记的微球,允许从单个反应中同时捕获多种分析物。由于体积小和密度低,基于xMAP微球的测定在反应过程中表现出虚拟液相动力学。
3) 微球读取分析
图源:Luminex官网
Luminex提供多种基于不同预算、通量和多路复用需求的xMAP仪器。利用多个激光器或LED和高速数字信号处理器,xMAP检测仪器通过微球内部的染料来识别微球上的各个区域,并量化每个微球上的反应来读取多路分析结果。每个微球组进行多次读数,从而能够分析出可靠的统计数据。
图源:Luminex官网
xMAP仪器根据分析原理的不同,主要分为LED/基于图像的分析仪器和基于激光的分析仪器。其中更为灵活、通用、直观的是基于激光的分析仪器,主要有Luminex201、FLEXMAP3D和xMAPINTELLIFLEX系统。在这些系统中,当微球通过两个独立的激光器时,它们在一个快速流动的流体流中被分别访问。红色二极管激光(635nm)激发微球内的荧光染料,绿色激光(532nm)则激发结合微球表面的报告分子。
■ xMAP磁性微球检测分析技术优势
1) 测试更多的生物标志物
图源:Luminex官网
通过调整不同荧光染料的比例,可以形成100重(10*10)或500重(10*10*5)的微球矩阵,可以对几百个不同指标同时进行检测,极大的提高了检测通量;
2) 定制化验开发
MagPlex微球的浓度为250万和1250万珠/mL,可以订购1mL和4mL小瓶尺寸。同时,MagPlex微球还提供不同体积的定制;
3) 节省时间和试剂
多路复用是一种用于高容量生物标志物测试,或在一次运行中使用单个样品同时测试多个分析物的方法。xMAP测试技术适用于3-500个样本的检测。
此外,MagPlex微球具有磁性,使用磁力分离器可以快速轻松地将它们从溶液中分离出来。这提高了处理和清洗步骤中的回收率,并促进了化验的自动化;
4) 深入了解生物系统
Luminex企业的xMAP技术能够被运用于生物标志物表征、外泌体研究、基因表达分析、分泌蛋白的鉴定、作用机制研究、微小RNA分析、病原体检测和分型、蛋白质相互作用、单核苷酸多态性(SNP)检测、治疗药物监测等多种研究检测分析用途,进一步助推科研使用者对于复杂生物系统的了解。
创始团队汇聚多学科背景,商业策略聚焦业务机会的维护与开发
■ 从材料化学到免疫学,创始团队背景组成多元
从企业创始团队的组成中可以看出,Luminex企业的技术能力版图涉及到材料化学、免疫学、计算机科学及仪器硬件等众多学科的结合,这也决定了Luminex企业的技术高度所在。
■开展产品服务销售与技术许可,维护并开发更多商业机会
Luminex于2021年被DiaSorin收购,以作为DiaSorin商业版图的一部分,目前Luminex的商业模式主要由以下两部分构成:
1) 在产品与服务销售业务方面,Luminex除了销售其专有的技术平台和微球外,还使用xMAP技术为其合作伙伴提供体外诊断产品开发领域和应用研究领域的服务。
2) 在技术许可业务方面,Luminex对用于检测、识别和计数特定细胞以及检测其特殊成分的流式细胞技术进行授权合作。
针对于xMAP微球和流式细胞技术,Luminex未来重点实行的商业策略主要有:
1) 通过利用其母公司的商业影响力,加强与现有的合作伙伴和客户的关系;
2) 基于Luminex与主要生命科学学术和行业参与者建立的良好关系,加快技术研发创新进程;
3) 为新开发的专有xMAPINTELLIFLEX平台挖掘更多新的业务发展机会。
知耕Tech
商业成熟度CML评估模型
xMAP技术是多重流式荧光技术的代表,应用前景由医学领域向农业等更多领域延申,有着成本低、通量高、灵活组合等突出优势,是一项被低估且尚未完全发挥其全部价值的技术。但技术平台开发难度大,需要相关企业掌握核心编码微球技术、流式荧光检测模块与全自动仪器的开发及兼容、试剂的开发及项目的组合等诸多核心能力,此外,先发优势企业设置的商业策略带来高昂专利使用费和后续严格的采购压力,也对更多企业在该领域的探索产生阻碍。
随着科学技术的不断深入、计算机分析软件功能的日益强大和实践操作经验的不断丰富,未来这项技术将在基础生命科学研究以及环境监测、农业检测、法医学等领域有着广泛的应用空间,而其中该项技术在植物细菌、真菌和病毒病原体检测中的应用已逐步开展。未来植保、育种等领域的创新,越来越需要高通量、低成本的检测分析技术,知耕期待与更多产业界同仁携手推动更多先进分子检测分析技术的商业化发展进程。
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