Atlas Genetics公司的产品介绍

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第一部分：公司产品简介

1 公司简介

Atlas Genetics公司（中文名称为：阿特莱斯遗传学有限公司，以下简称AG公司）由英国John Clarkson博士于2005年7月创立的一家专注于POCT分子诊断的英国公司，其总部位于英国威尔特郡。该公司是在英国巴斯大学化学系Chris Frost教授和Toby Jenkins博士领导的化学研究的基础上衍生出来的一家生物技术公司，迄今该公司已经开发出了领先的快速检测POCT诊断产品，该产品主要用于性传播疾病（Sexually

Transmitted Infections，STI）和医院获得性感染（Hospital Acquired Infections, HAI）的检测。

图1.1 AG公司官方网站公开的io测试仪器和CT测试芯片

AG公司的投资方包括诺华风投基金、强生、BB、Consort等知名公司，特别值得一提的是，继2015年1月AG公司完成了2000万美元的C轮融资之后，在2016年12月，该公司完成了3500万美元的D轮融资，其中，中国POCT龙头企业广州万孚生物也参与到该轮融资中，据公开资料，万孚生物全资子公司香港万孚使用银行贷款约1.25亿元，以每股199.74英镑（约人民币1738元/每股）的价格认购了AG公司新增发行的71845股D轮优先股股份，增资后香港万孚将持有AG公司总股本的13.63%。

在强大的英国巴斯大学化学系的技术支持下，在世界知名投资公司的连续多轮的资金支持下，AG公司不负众望，在长达15年的技术开发后，终于形成了功能强大的，快速分子诊断POCT测试系统---io系统。并于2016年2月AG公司宣布其产品CT检测芯片（即沙眼衣原体检测芯片）通过了欧洲的体外诊断产品CE认证，标志着CT检测芯片及其测试仪器从此将进入欧洲市场。其他资料显示，在美国的FDA认证过程也在紧锣密鼓的进行着，预计2017年年底将会通过认证，其第一代产品CT检测芯片也将届时在美国市场上市。

图1.2 AG公司的io测试仪器外观图。

值得一提的是，AG公司早在2011年至2014年间，就已经在中国专利局申请了专利保护，可想而知，AG公司的野心并不局限于欧洲和美国市场，进入中国市场也是其目标之一，这次D轮融资引入广州万孚这家中国龙头POCT企业也正好说明了AG公司在为进入中国市场做出前期准备。

AG公司被多家投资公司所青睐，而且其雄心壮志貌似在于全球的分子诊断POCT市场，那么他有什么NB的产品了？下图是AG公司的io测试系统-包括io测试仪器和io芯片，当然AG公司在其官网上公布了同时可以进行多个芯片测试的仪器系统---Callisto系统（没有图片，估计在开发当中）。

图1.3 AG公司的io测试系统包括io测试仪器和io微流控芯片。

2 公司产品类型

根据AG公司的官方网站介绍，目前已经发展成熟的检测系统是io测试系统，AG就是使用该测试系统进行欧洲的CE认证，当然，考虑到与GeneXpert的高通量Infinity测试系统进行竞争，AG公司也在马不停蹄的开发高通量的测试系统，如Callisto系统，据介绍，该检测系统也采用了模块化，多配置的设计思路，可以根据用户需求设计不同测试通量的仪器，每个模块可以同时进行2个不同测试，多个模块的功能集成，可以完成多个测试任务的同时进行。该设计目标非常类似于GeneXpert的Infinity测试系统，但AG公司目前还没有完成Callisto的开发。此处主要讲解已经开发完成的io测试系统及其微流控芯片。

图1.4 AG公司的io测试系统包括io测试仪器和io微流控芯片。

AG公司的产品理念是“test and treat”，即病人在来到医院进行就诊时，可以进行即时检测，快速应对，而不是传统的病人在医院取样，样品被送到中心医院或医院的检验科，等结果出来之后，病人再过来取结果，医生再给出就诊建议，这一过程耗时较长，根据不同的疾病种类，可能耗时两至十天，此时病情有可能继续恶化，病人遭受更多痛苦，如果是传染病还有可能会导致其他个体感染等。而AG公司的产品主要针对这一痛点，采用快速POCT的概念，专门针对一些急性或传染性强的疾病，在30分钟内得出检测结果，快速对结果进行应对，防止病情的恶化。

2.1 io测试仪器

AG公司的io测试仪器是真正意义上的小型化（大小为：277*275*384mm，重量约为10kg），便携式POCT产品，但麻雀虽小，五脏俱全，该io仪器的功能齐全，可以对任何一种io测试芯片进行运转检测，同时负责结果读出。该仪器包含有一个小的，低成本，易于制造的io模块，具有检测速度快，结果准确，容易使用等诸多优点。

图1.5 io测试仪器外观及其优点。

需要注意的一点是，和市场上其他分子诊断类检测仪器不同的是，io测试仪器并非采用光学法来检测目标产物，而是采用该公司独家研发的电化学检测方法，也正是因为检测方法的不同，所以仪器中就不需要光学法检测的复杂光学器件，仪器的大小就能够做的足够小，同时重量上也比较轻，便于战地医院或野外实地检测的携带，同时电化学法检测所需要的电路器件的成本也远低于光学器件，所以该io测试仪器的制造成本也比其他光学法仪器要低得多，这也许是AG公司成功的一个重要原因。当然，采用电化学法还有其他优势，在后面的芯片讲解中会慢慢讲到。以下是io测试仪器的技术规格。

图1.6 io测试仪器的具体规格参数。

2.2 性传播疾病io检测芯片（STI类芯片）

AG公司在欧洲上市的第一个产品就是针对沙眼衣原体检测芯片（CT芯片），据AG公司介绍，下一个将要上市的产品是淋病病菌检测芯片，阴道毛滴虫检测芯片等，同时，在后续的发展过程中，AG公司将会有更多检测芯片逐渐上市。下图是AG公司将要上市的几种性传播io检测芯片。

图1.7 AG公司将要上市的几种性传播检测芯片。

下面普及一下沙眼衣原体的基本知识：沙眼衣原体（Chlamydia Trachomatis, CT）为革兰氏阴性病原体，是一类能通过细菌滤器、在细胞内寄生、有独特发育周期的原核细胞性微生物。过去认为是病毒，现认为是介于立克次体和病毒之间的微生物。沙眼衣原体是一类在细胞内寄生的微生物，大小约250～450nm。沙眼衣原体的患病人群以青壮年为主。感染后，潜伏期为数天到数月，一般是1～3周。感染沙眼衣原体后妇女最常见的是引起化脓性宫颈炎，出现脓性白带增多，可伴有外阴瘙痒。如果引起尿道炎时，约一半病人出现尿急、尿频和排尿困难。

根据欧洲疾病预防和控制中心（ECDC）统计，沙眼衣原体感染是性传播疾病中最常见的疾病，在年轻人中的患病率为5-10%，而淋病是性传播疾病中第二大常见疾病，全世界范围内的体外诊断中性传播疾病（STI）的检测预计占据了80亿英镑的市场份额。STI具有非常广阔的市场，单单在英国，每年就需要进行多达两百万至三百万的沙眼衣原体和淋病病菌的检测，放眼到整个欧洲和美国医疗市场，该测试量每年将达到6700万人次，可见在性传播疾病的快速诊断方面具有巨大的市场空间。

虽然如此，针对性传播疾病的诊断中，传统实验室镜检方法需要对衣原体进行细菌培养，然后对其进行镜检，整个检测需要长达几天才能出结果，虽然目前有针对性传播疾病如沙眼衣原体的快速检测试剂盒（约15分钟），但该试剂盒的操作步骤复杂，需要专业人士来完成，同时试剂盒多采用胶体金或乳胶法等技术来完成，得出的结果准确度并不高，敏感性不够（只能达到70%左右，而传统PCR就能达到95%以上），很难被医生所认同。

图1.8 沙眼衣原体检测方法优缺点对比（来自网络）。

图1.9 胶体金法衣原体检测试剂条的结构。

而AG公司的CT检测芯片采用了“微流控+快速PCR”分析技术，配合io检测仪器，可以在短短的30分钟之内便得出检测结果，同时准确度和灵敏度都可以和检测金标准相媲美，故而该检测芯片在欧洲能顺利通过考核严格的CE认证。

除此之外，AG公司还在马不停蹄的开发其他STI检测芯片，比如针对淋病奈瑟氏菌（Neisseria gonorrhoeae，NG）的NG检测芯片，针对阴道毛滴虫（Trichomonas

vaginalis，TV）的TV检测芯片，针对支原体（Mycoplasma genitalium，MG）的MG检测芯片等，同时还有能够同时检测CT和NG的CT/NG复合芯片，可以同时检测这四种性传播疾病病原菌的多功能芯片等。

图1.10 AG公司正在开发的各种io检测芯片。

2.3 医院获得性感染io检测芯片（HAI类芯片）

医院获得性感染，又称院内感染，顾名思义，是指发生在医院内的一切感染，常常发生在患者住院期间发生的感染，感染的种类比较多，但绝大多数感染都是由细菌导致，尤其是革兰式阴性菌居多，如大肠杆菌，肺炎杆菌，变形杆菌等。

由于院内感染所涉及的范围较广，人群较多，所以一直是世界各国所面临的突出公共卫生问题，研究表明，医院感染在发展中国家发病率高达15.5%。最近的一次较为严重的院内感染事件发生在新加坡，2015年，新加坡中央医院爆发了该院历史上最严重的院内感染，22名病人患上丙型肝炎，其中4人因并发症和败血症死亡。该医院是新加坡前总理李光耀临终前住过的医院，在新加坡口碑甚好，但仍然遭遇这么严重的院内感染事件。

在中国，院内感染事件也层出不穷，2013年，先后有120名患者在东港市社保门诊部接受静脉曲张治疗后，疑似感染丙肝病毒，这120人全部进行了血样样本检测，检出感染丙肝病毒99人。

院内感染越来越成为社会关注和担忧的问题，仅仅在美国，每年大约有200万例院内感染发生（即每10个住院病人中就有1例），造成大约10万例死亡，而在欧洲，每年大约有300万院内感染病例，并造成其中的5万名患者死亡。AG公司正是瞄准了这一个潜在市场，立志为院内感染事件开发出快速POCT检测芯片。下图是AG公司开发的院内感染类检测芯片种类。

图1.11 AG公司开发的针对院内感染的io检测芯片。

目前AG公司在其官方网站上公布的HAI检测芯片主要有四种：针对艰难梭菌（Clostridium difficile，Cdiff）的Cdiff检测芯片，针对诺如病毒（Norovirus）的检测芯片，针对耐甲氧苯青霉素金黄色葡萄球菌（methicillin resistant staphylococcus aureus，MRSA）的MRSA检测芯片，针对甲氧苯青霉素敏感型金黄色葡萄球菌（methicillin sensitive staphylococcus aureus，MSSA）的MSSA检测芯片。对于每种病原菌的介绍读者可以自行翻阅百度百科。

3 io检测系统的优势

AG公司的io检测芯片覆盖面非常广，其性传播检测芯片不仅可以应用于大型的中心医院，中心实验室，还可以应用于专业诊所，社区医院，小型实验室等场所，而院内感染检测芯片一般应用在大型中心医院，国家疾控中心等场所。如下图所示。

图1.12 AG公司的io检测芯片应用场景。

除了在应用场景上，AG公司具有明确的市场定位之外，在产品优特点上，io检测芯片相对于其他的核酸检测类芯片也具有明显的竞争优势，主要表现在以下几点：

1，io系统采用独特的电化学检测方法，相对于传统的光学检测法的仪器，io系统所需要的组件更少，价格更便宜，且采用不同二茂铁衍生物，可以进行更多种复杂的检测应用。

2，io测试仪器小巧轻便，方便搬运，可以离开中心实验室，进行现场或床旁测试，仪器成本低，有竞争优势，仪器操作简单，全封闭式操作，试剂不会泄露，有效防止交叉感染。

3，仪器不需要光学校准，芯片在样本处理上更简单，芯片材料不受限制，不需要透光性材料。

4，比较宽的动态检测范围，检测灵敏度高，可定量检测。

5，单一芯片可以对一个样品同时进行多种病原菌的检测（多达24种）。

6，单一芯片内部已经包含有反应所需的所有试剂，包括DNA提取试剂，特定序列的扩增试剂，目标产物的检测试剂等，这种试剂高度集成的方式能极大的减少操作者的要求，同时减少试剂污染的风险。

7，室温保存情况下的保质期仍然能够达到12个月以上。

图1.13 io检测芯片的几个突出优势。

另外，在准确性上，io检测芯片和市面上所普遍认可的核酸检测产品，比如Cepheid公司的GeneXpert产品，Roche的核酸检测产品等，在灵敏度和特异性上旗鼓相当，甚至有些指标还要好于同类产品。如下图为AG公司的产品和其他市场上金标准产品进行对比的结果图。

图1.14 AG公司的io检测芯片和其他同类产品对比结果。

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