融智生物宽谱定量飞行时间质谱仪通过技术鉴定

发布日期:2019-04-29

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  近日,由中国仪器仪表行业协会主办的第十七届中国国际科学仪器及实验室装备展览会(
CISILE
2019)在北京国家会议中心开幕。我市在孵企业融智生物科技(青岛)有限公司(以下简称“融智生物”)新一代宽谱定量飞行时间平台QuanTOF在同期举行的“CISILE
2019年度自主创新奖颁奖仪式”上脱颖而出,斩获自主创新金奖。

2018年4月28日,中国仪器仪表学会分析仪器分会组织有关专家对融智生物科技有限公司开发的“宽谱定量飞行时间质谱仪”进行了技术鉴定。鉴定委员会主任为中国科学院陈洪渊院士,鉴定委员会听取了研制单位所作的工作报告、技术报告和用户报告,审查了相关材料并现场考察了仪器运行情况。

2018年4月28日,融智生物科技有限公司全谱可定量飞行时间质谱平台鉴定会在融智生物北京研发中心召开。清华大学金国藩院士、南京大学陈洪渊院士、北京石油化工科学研究院苏焕华高级工程师、清华大学张新荣教授、北京市理化分析测试中心张经华主任、山东出入境检验检疫局检验检疫技术中心崔鹤研究员组成鉴定委员会出席了本次鉴定会。中国仪器仪表学会分析仪器分会刘长宽副理事长作为组织方代表主持了鉴定会。

有消息称,生物分析仪器研发商融智生物已完成过亿元D轮融资,由金阖资本领投,凯辉基金跟投,生命资本担任独家财务顾问。本轮融资将主要用于拓展融智生物产品线,继续提高技术护城河,拓宽市场渠道,加快CFDA注册许可。在此之前,融智生物曾于2019年3月完成几千万元B+轮及C轮融资。

  融智生物此次获奖的新一代宽谱定量飞行时间平台QuanTOF搭载了多项核心技术,具有多项核心技术和自主知识产权,克服了传统MALDI靶板电场均一性差的缺点,提升了MALDI-TOF在不同靶点的重复性,在宽质量范围达到均一性能,大幅提升了MALDI
的重现性及通量,提高了生物大分子更高质量范围的检测灵敏度,仪器整体性能达到了国际先进水平。QuanTOF是目前唯一可实现定量应用的飞行时间质谱,检测速率高于上一代飞行时间质谱十倍。在质谱成像方面,QuanTOF实现了在数十分钟内完成高质量成像,不但打破了国外对质谱成像商品化产品的技术垄断,还实现了高于竞争对手10倍的成像速率,真正使质谱成像在临床病理分析领域有了应用可能。

委员会委员还有中国工程院院士金国藩、北京理化分析测试中心主任张经华、清华大学教授张新荣、分析测试百科网总经理卞利萍、北京石油化工科学研究院高级工程师苏焕华、山东出入境检验检疫技术中心研究员崔鹤等。出席本次鉴定会的人员还有中国农业大学博士后刘宁、SAG中检联检测有机部主任刘通、融智生物科技有限公司董事长周晓光、总经理李运涛等。

技术鉴定会现场

数据来源于鲸准

  CISILE自主创新奖是中国仪器仪表行业协会为鼓励和表彰我国科学仪器及实验室装备制造业的自主创新项目而创立的评选活动,由仪器仪表行业专家、大学教授、重点科研院所的专家组成的评审小组评选出金银奖项。

鉴定会由中国仪器仪表学会分析仪器分会常务副理事长刘长宽主持。

融智生物董事长周晓光、总经理李运涛分别就“宽谱定量飞行时间质谱仪”的技术特点、市场前景作报告。中国农业大学博士后刘宁、SAG中检联检测刘通就“宽谱定量飞行时间质谱仪”作用户使用报告。

融智生物于2013年在青岛成立,专注于生命科学分析仪器设备、耗材及解决方案的研发、生产、销售。目前,公司已在美国波士顿、北京、青岛、南京和杭州等地布局了研发、生产、应用开发、销售、服务等分中心,建有院士工作站,与中国农业大学、中国科学院等多家科研机构建立了联合实验室,并承担了多项国家和地方科技创新研发项目。

鉴定会现场

鉴定产品简介:

融智生物目前已拥有宽谱定量飞行时间质谱,即新一代基质辅助激光解吸飞行时间质谱QuanTOF;以及“微流控芯片核酸快速分析QuanPLEX”两大技术平台。

现场考查

目前国际上主流MALDI-TOF
MS技术仍然处于定性分析阶段,重现性只有70%左右,定量分析仍有难度。其技术难点根源在于仪器设计原理及技术上都存在不足,样靶扫描、离子探测、信号采集速度无法对样品全覆盖,靶板上的高压电场分布使得靶板中心点的样本和边缘的样本在电离及飞行时间分离的过程中存在差异,这些不均匀性所引起的误差极大地降低了仪器的定量精度。同时,气体激光器的稳定性以及消耗性也降低了仪器性能,提高了维护成本。本项目与国际质谱学界知名专家,2010年美国质谱学会杰出贡献奖获得者Marvin
Vestal共同合作,采用其最新发明的全新离子源与探测器电耦合技术,结合更高频率、更高精度的半导体激光解析电离系统及全新设计的混合探测器,实现MALDI-TOF
MS革命性的技术创新,开发下一代激光辅助解析飞行时间质谱仪。通过全新的设计理念和技术创新,在世界上首次实现在全质量范围内保持较高分辨率和灵敏度,并且可满足定量应用的飞行时间质谱仪。

据悉,QuanTOF克服了传统MALDI靶板电场均一性差的缺点,提升了MALDI-TOF在不同靶点的重复性,在宽质量范围达到均一性能,大幅提升了MALDI
的重现性及通量,提高了生物大分子更高质量范围的检测灵敏度。

现场交流

QuanTOF宽谱定量飞行时间质谱仪

简单来说,这些改进不仅使产品性能提高,也使得在使用时不再需要复杂的校准以及标准样品的辅助,进一步简化了使用方法。

融智生物新一代宽谱定量飞行时间质谱仪QuanTOF I

主要技术特点:

值得一提的是,QuanTOF目前唯一可实现定量应用的飞行时间质谱,检测速率高于上一代飞行时间质谱十倍;在质谱成像方面,它实现了在数十分钟内完成高质量成像,打破了国外对质谱成像商品化产品的技术垄断,且成像速率高,使质谱成像在临床病理分析领域有了应用可能。

鉴定意见:达到国际先进水平

1)首次实现了靶板与离子探测器同时接地技术,解决了靶板电场不均的问题,从而克服了传统MALDI靶板均一性差的缺点,提升了MALDI-TOF
MS靶板不同靶点的重复性。

QuanPLEX则结合了核酸扩增技术和微流控芯片两大技术,芯片上16个反应通道的设计,使其适合用于多重指标并行检测,并且可根据客户对检测指标需求,提供多种规格的芯片。芯片上各通道完全独立,无交叉,同时整个芯片封闭,可避免气溶胶造成的污染,极大地降低对使用环境的要求。

鉴定委员会听取了研制单位所作的工作报告、技术报告和用户报告,审查了相关材料并现场考察了仪器运行情况,经质询和讨论,形成鉴定意见如下:

2)率先采用了新的离子速度与空间同步聚焦技术,从而使得MALDI在宽质量范围达到均一性能。

基于上述两大技术平台,融智生物已开发了微生物快速鉴定质谱系统、SNP基因分型质谱系统、蛋白定量分析质谱系统、质谱成像系统、食品溯源质谱系统以及食源性致病菌快速检测系统、呼吸道病原体检测系统、禽流感病毒检测系统、转基因测试系统等系列产品,应用涵盖临床医疗、检验检疫、食品安全、疾控等领域。

1、研制单位提供的鉴定材料齐全,数据翔实,符合鉴定要求。

3)率先采用了最新的半导体激光器,激发频率达5,000-10,000Hz,延长了使用寿命,缩短了扫描时间,增加了采集速率,辅以高速数据采集系统以及高速二维移动平台,从而大幅提升了MALDI的重现性及通量。

团队方面,融智生物创始人董事长周晓光在美国获得理学博士学位,拥有近30年在世界一流生命科学分析仪器公司,及研究机构从的产品研发与研发管理工作经验,已带领研发团队完成了涉及质谱学、生物光电子学、蛋白质组学、基因组学、生物信息学、生物标靶挖掘科研工作及相关分析设备及应用产品的商业化研发工作。

2、该仪器具有多项核心技术和自主知识产权,其中:

4)率先采用了光电混合离子探测器和高速数据采集系统,大幅提高了信噪比、MALDI的数据采集能力和生物大分子更高质量范围的检测灵敏度。

关于质谱

1)首次实现了靶板与离子探测器同时接地技术,解决了靶板电场不均的问题,从而克服了传统
MALDI靶板均一性差的缺点,提升了 MALDI -TOF MS靶板不同靶点的重复性。

最终,鉴定委员会一致认为该质谱仪整体性能达到了国际先进水平,同意通过鉴定。

质谱是一种与光谱并列的谱学方法,通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。

2)率先采用了新的离子速度与空间同步聚焦技术,从而使得
MALDI在宽质量范围达到均一性能。

具体鉴定意见:

3)率先采用了最新的半导体激光器,激发频率达5,000-10,000Hz,延长了使用寿命,缩短了扫描时间,增加了采集速率,辅以高速数据采集系统以及高速二维移动平台,从而大幅提升了MALDI的重现性及通量。

2018 年
4月28日,中国仪器仪表学会分析仪器分会组织有关专家对融智生物科技有限公司开发的“宽谱定量飞行时间质谱仪”进行了技术鉴定。鉴定委员会听取了研制单位所作的工作报告、技术报告和用户报告,审查了相关材料并现场考察了仪器运行情况,经质询和讨论,形成鉴定意见如下:

4)率先采用了光电混合离子探测器和高速数据采集系统,大幅提高了信噪比、MALDI的数据采集能力和生物大分子更高质量范围的检测灵敏度。

1、研制单位提供的鉴定材料齐全,数据翔实,符合鉴定要求。

鉴定委员会一致认为该质谱仪整体性能达到了国际先进水平,同意通过鉴定。

2、该仪器具有多项核心技术和自主知识产权,其中:

30年国际一流质谱公司核心团队的研发经验

1)首次实现了靶板与离子探测器同时接地技术,解决了靶板电场不均的问题,从而克服了传统MALDI靶板均一性差的缺点,提升了MALDI-TOF
MS靶板不同靶点的重复性。

与国际MALDI-TOF技术发展的主要贡献人合作

2)率先采用了新的离子速度与空间同步聚焦技术,从而使得MALDI在宽质量范围达到均一性能。

据悉,传统MALDI-TOF已有近30年历史,但仍有几大缺点:质谱重现性差,影响定量精度;无法在全谱下获得较高分辨率和灵敏度。新的QuanTOF平台通过一系列创新技术,实现了高的质谱重现性,并可进行定量;在10,000
m/z以上相对于传统MALDI-TOF可大幅提高灵敏度。

3)率先采用了最新的半导体激光器,激发频率达5,000-10,000Hz,延长了使用寿命,缩短了扫描时间,增加了采集速率,辅以高速数据采集系统以及高速二维移动平台,从而大幅提升了MALDI的重现性及通量。

比如,在糖化血红蛋白的快速鉴定中,QuanTOF已经显示了和HPLC一样的定量重现性,大幅提高了速度通量,大幅减低后期耗材的使用成本。而在微生物的测定中,由于QuanTOF具有更高的灵敏度,也可以鉴定更多大分子量的微生物蛋白。

4)率先采用了光电混合离子探测器和高速数据采集系统,大幅提高了信噪比、MALDI的数据采集能力和生物大分子更高质量范围的检测灵敏度。

图1 新一代MALDI-TOF检测全血样品中血红蛋白糖化率的质谱图

鉴定委员会一致认为该质谱仪整体性能达到了国际先进水平,同意通过鉴定。

图中所示为3个不同糖化率的血红蛋白样本,每个样本被重复点在靶板上24个不同样点所获得的72张质谱光谱图的叠加。糖化峰三组不同浓度离子强度的重现性高达98%以上。

关于融智生物

图2 新一代MALDI-TOF检测极高分子量蛋白的质谱图

成立于2013年,是专业致力于以基因组、蛋白组等生物分子为对象的分析仪器设备、检测耗材及解决方案的研发、生产、销售、服务的创新型国家高新技术企业。作为生物检测设备领域一体化解决方案提供商和专业制造商,融智生物致力于为精准医疗、生物医药、疾病防疫、检验检疫、食品安全、公安法医、教育科研等领域行业客户提供稳定可靠的快速生物分子检测系列产品及整体解决方案。公司管理团队由“国家千人计划特聘专家”、“泰山学者”及多名各专业高级工程师人才领军,其中50%以上的员工具有硕士、博士学历。公司总部位于青岛市高新技术产业开发区,设有符合GMP标准的生产厂房,并在北京设立研发中心,杭州设立全资子公司。目前,公司主要集中于MALDI-TOF蛋白组鉴定分析产品、微生物质谱分析系统、微流控芯片核酸快速分析仪等的研发、生产、市场开拓。

周晓光博士在大型一流质谱公司工作近30年,是上述两家公司在MALDI-TOF、LCQ、串联四极杆、串联TOF/TOF等仪器设计中的核心技术人员;该项目还与最早开发延迟提取大幅提高MALDI-TOF分辨率、并获得2010年美国质谱杰出贡献奖的Marvin
Vestal教授合作,在新产品中实现了离子速度与空间的同步聚焦,使
MALDI在宽质量范围达到均一性能。QuanTOF项目瞄准临床应用,和世界顶级MALDI-TOF专家合作,开发出具有国际领先技术水准的实用性MALDI-TOF;目前已获得CFDA医疗器械注册许可,除现有的临床微生物鉴定,未来还将扩展到生化免疫分析,临床生物标志物分析,质谱成像等领域。由于项目前景好,团队力量强,并具有较高的技术壁垒,融智生物已获得上亿的风险投资。

文章来源:仪器信息网

周晓光个人简介:

周晓光拥有近30年在世界一流生命科学分析仪器公司及研究机构从事分子检测仪器产品研发与研发管理工作经验,利用交叉学科的雄厚背景,带领研发团队完成了涉及质谱学、生物光电子学、蛋白质组学、基因组学、生物信息学、生物标靶挖掘科研工作及相关分析设备及应用产品的商业化研发工作。

工作简历:

1988-1995
美国赛默飞世尔科技公司:科学家、高级工程师、主管工程师、项目负责人。在美国获得理学博士学位后,加入美国Thermo
Fisher
Scientific公司的产品研发部门,从事生物质谱分析设备与分析软件的研究开发工作。

1995-2008 美国应用生物系统公司:资深经理、研发部总监

1995 年加入了美国Applied
Biosystems,Inc.公司的当代高分辨率时间飞行质谱技术开拓者Dr. Marvin
Vestal的团队,从事高分辨生物时间飞行质谱仪的研发工作。

2008-2010
中国科学院北京基因组研究所:外国专家及客座教授。2008年起受邀中国科学院参与领导了中科院北京基因组研究所与中科院半导体研究所共同承担的中国科学院重大科研装备研制项目“模块化DNA分析系统”的工作。

2011-2016 中国科学院半导体研究所:国家“千人计划”特聘研究员,研究组组长。

2015- 现在
中国科学院大学:教授。2011年底入选国家“千人计划”,加入中国科学院半导体研究所,任研究员、博导、光电片上系统研究组组长,并兼任中国科学院北京基因组研究所客座教授、技术研发中心顾问委员会主任、中科院基因组科学与信息重点实验室学术委员会委员等职。

2014- 现在
融智生物科技有限公司:董事长/首席技术官。创建了专业致力于以尖端生物检测分析技术为核心的国家高新技术企业,从事仪器设备、试剂耗材、应用软件为一体的生物分子检测产品的研发、生产、销售、服务,为个体化医疗、食品安全、疾病防控等各级生物分子检测需求提供多种一体化检测解决方案。公司已完成以微流控芯片实验室技术和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱为核心的生物分子检测产品的开发及产业化。

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