POCT（point-of-care testing）是降低死亡率、發(fā)病率和改善患者生活質(zhì)量的重要工具。最近不斷發(fā)展的新興技術(shù)使新型POCT儀器成為可能，本文將綜述近期的POCT技術(shù)發(fā)展趨勢，以期為新型POCT設(shè)備的開發(fā)提供參考。

一、國內(nèi)外最新POCT檢測技術(shù)發(fā)展趨勢

1. 核酸分子POCT檢測技術(shù)：傳統(tǒng)的基于核酸的分子檢測包括三個(gè)主要步驟：核酸提取與純化、 核酸擴(kuò)增和核酸檢測。其中核酸提取是樣品制備的第一步，也是實(shí)驗(yàn)室分子檢測轉(zhuǎn)化為POCT檢測的主要挑戰(zhàn)之一。

聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）具有高靈敏度和高特異性的優(yōu)勢，仍被認(rèn)為是核酸檢測的金標(biāo)準(zhǔn)。近年來，逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)、恒溫?cái)U(kuò)增、CRISPR/Cas等技術(shù)也應(yīng)用于核酸分子POCT檢測產(chǎn)品中，商業(yè)化產(chǎn)品包括臺(tái)式產(chǎn)品和手持式產(chǎn)品兩種。

目前許多商業(yè)化核酸分子POCT產(chǎn)品已經(jīng)獲批上市。

 

臺(tái)式核酸分子POCT產(chǎn)品一般需要供電，適合放在醫(yī)院各科室或者中心實(shí)驗(yàn)室，供臨床醫(yī)生使用。手持式核酸分子POCT產(chǎn)品一般應(yīng)用電池供電系統(tǒng)，適用于資源匱乏的基層醫(yī)療點(diǎn)和家庭。

2. 傳統(tǒng)橫向流動(dòng)與SHERLOCK技術(shù)的紙基微流控技術(shù)：紙基微流控分析裝置（μPAD）是以紙為基質(zhì)的微流控分析裝置。該技術(shù)具有成本低、制造過程簡單、資源有限、無毒且環(huán)境無害的優(yōu)點(diǎn)，因此在過去十年中迅速發(fā)展起來。

由于以上諸多因素，科學(xué)家們將紙基微流控裝置應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，而在臨床診斷領(lǐng)域，科學(xué)家們將其用于檢測各種疾病以及病人生理指標(biāo)。

 

橫向流動(dòng)技術(shù)在POCT檢測中占據(jù)重要地位，最近一個(gè)顯著發(fā)展是用于檢測目標(biāo)DNA或RNA的高靈敏度SHERLOCK技術(shù)，它是利用成簇的規(guī)律間隔短回文重復(fù)序列（CRISPR）技術(shù)，其原理是將病毒RNA靶標(biāo)逆轉(zhuǎn)錄呈cDNA后通過等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增，擴(kuò)增產(chǎn)物把T7RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄回RNA，從而達(dá)到擴(kuò)增RNA的目的。

3. 移動(dòng)智能設(shè)備和智能APP與POCT檢測技術(shù)的結(jié)合：智能手機(jī)和平板電腦等移動(dòng)智能設(shè)備的廣泛使用為POCT集成提供了重要條件。

 

其中移動(dòng)智能設(shè)備的計(jì)算能力可用于過程控制和數(shù)據(jù)分析。存儲(chǔ)和通信能力可以用來存儲(chǔ)和傳輸從設(shè)備收集的數(shù)據(jù)，而內(nèi)置的閃光燈和相機(jī)也可以用于光學(xué)傳感。

此外，移動(dòng)智能設(shè)備與POCT的集成還可以基于云端服務(wù)器上提供的遠(yuǎn)程醫(yī)療數(shù)據(jù)。盡管仍然缺乏整合到常規(guī)醫(yī)療記錄的標(biāo)準(zhǔn)化路徑，但在特定醫(yī)院或設(shè)備的限制之外提供這些數(shù)據(jù)將為未來的進(jìn)展鋪平道路。

4. 人工智能與POCT檢測技術(shù)的整合：人工智能（AI）與POCT檢測技術(shù)整合，可以為受檢者提供檢測建議和結(jié)果解讀，根據(jù)臨床癥狀、體格檢查、病史等指導(dǎo)臨床以明確診斷，建立診療決策。

在為醫(yī)護(hù)人員帶來便利，減少檢測診斷誤差的同時(shí)，也打破了我國醫(yī)學(xué)資源分配不平均的僵局，讓偏遠(yuǎn)地區(qū)的患者也能有機(jī)會(huì)享受最先進(jìn)、專業(yè)的醫(yī)學(xué)檢測服務(wù)。

POCT已經(jīng)成為危急重癥、基層醫(yī)療、患者院外管理、消費(fèi)者自測等領(lǐng)域臨床應(yīng)用重要輔助評(píng)估手段。

5. 可穿戴式POCT檢測技術(shù)：可穿戴式POCT設(shè)備主要分為非侵入性、侵入性以及混合型。

 

非侵入性的可穿戴式POCT設(shè)備包括智能手表、運(yùn)動(dòng)示蹤器等，主要用在運(yùn)動(dòng)來監(jiān)測心率、體溫、血壓等指數(shù)，處理運(yùn)動(dòng)保健，還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程患者監(jiān)控和家庭醫(yī)療服務(wù)。

侵入性以及混合型的可穿戴式POCT設(shè)備主要應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，由生物傳感器、電子和微芯片實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、介入、干預(yù)機(jī)體，例如血糖監(jiān)測芯片、愈合芯片、可植入避孕設(shè)備和植入式3D智能器官。隨著技術(shù)的發(fā)展，可穿戴設(shè)備將應(yīng)用到更多的領(lǐng)域和場景。 

可穿戴、非侵入性連續(xù)檢測設(shè)備不斷更新發(fā)展，對(duì)于慢性病和健康監(jiān)測意義重大。

可穿戴生物傳感器因其在預(yù)測醫(yī)學(xué)建模和允許個(gè)性化即時(shí)檢測（POCT）方面的巨大潛力而在全球范圍內(nèi)受到極大關(guān)注，近年來基于生物傳感器的無創(chuàng)POCT檢測也在不斷發(fā)展和完善。

6. 質(zhì)譜儀/核磁共振與POCT檢測技術(shù)的融合：隨著技術(shù)進(jìn)展，質(zhì)譜儀已成為臨床分析的強(qiáng)大工具。

目前，正在大力推動(dòng)將分析技術(shù)轉(zhuǎn)向POCT分析。電離和微型質(zhì)譜儀的新發(fā)展使實(shí)現(xiàn)POC-MS分析成為可能。

7. 液滴/數(shù)字微流控與POCT檢測技術(shù)：液滴或數(shù)字PCR已在中心實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中用于高靈敏度核酸或蛋白質(zhì)分析。

 

在這些方法中，液體樣品通過各種方式被分成非常小的和離散的位置（如液滴），從而增加分析物的有效濃度，實(shí)現(xiàn)高靈敏度檢測和絕對(duì)定量。

8. 3D打印技術(shù)與POCT檢測技術(shù)產(chǎn)品制造：3D打印技術(shù)已經(jīng)成為制造各種分析儀器的有力工具，作為一種快速且低成本的制造技術(shù)，且不需要潔凈室，在IVD復(fù)雜設(shè)備原型設(shè)計(jì)和迭代完善方面發(fā)揮重要價(jià)值。

 

有復(fù)雜三維模型構(gòu)建、簡化原型制造過程和成本低等特點(diǎn)，尤其有助于打破便攜式POCT設(shè)備開發(fā)過程中在材料、成本和制造技術(shù)等方面受到的限制。

在IVD領(lǐng)域常用的3D打印技術(shù)包括立體光刻、數(shù)字光投影、熔融沉積建模、噴墨打印等?？?D打印的POCT設(shè)備組件示例包括樣品預(yù)處理設(shè)備、微流控試劑、血液混合器、流體驅(qū)動(dòng)單元、檢測器適配器、外殼單元或整個(gè)微流控設(shè)備。

二、臨床成熟POCT檢測技術(shù)創(chuàng)新與融合發(fā)展

免疫層析技術(shù)等相對(duì)成熟的POCT檢測技術(shù)也在不斷通過技術(shù)完善，進(jìn)一步提升檢測性能和適用度。

另一方面，成熟檢測技術(shù)與創(chuàng)新檢測技術(shù)融合也在提高創(chuàng)新技術(shù)適用性基礎(chǔ)上，促進(jìn)對(duì)于疾病檢測能力增強(qiáng)。

對(duì)于成熟技術(shù)的創(chuàng)新與融合，也對(duì)于國內(nèi)POCT生產(chǎn)及上游產(chǎn)商提出了更高的要求，尤其是生物原材料領(lǐng)域。

同時(shí)，隨著POCT的發(fā)展，也對(duì)國內(nèi)生物原材料領(lǐng)域提出更高需求。 

三、POCT檢測技術(shù)發(fā)展前景與研發(fā)重點(diǎn)

1. 由POCT檢測技術(shù)到POCT解決方案：隨著POCT在急診、ICU、門診等院內(nèi)科室逐步應(yīng)用深化，在院外患者管理、健康檢測、公衛(wèi)防控等院外場景逐步拓展，對(duì)于POCT檢測的需求已由單純指標(biāo)檢測發(fā)展為對(duì)于某一場景下快速、便捷檢測解決方案。

“小型化”、“集成化”、“信智化”也成為POCT的技術(shù)發(fā)展和技術(shù)融合的更高要求。

2. 考量POCT檢測技術(shù)與性能及成本的平衡：對(duì)于POCT檢測準(zhǔn)確性和成本方面的擔(dān)憂，是影響其應(yīng)用的一個(gè)因素。

對(duì)于POCT檢測，一方面需要進(jìn)一步進(jìn)行技術(shù)方面的創(chuàng)新，依托創(chuàng)新技術(shù)手段，建立和優(yōu)化具有更高準(zhǔn)確、更低成本的技術(shù)平臺(tái)，滿足不同情況下的檢測需求。

另一方面，需要對(duì)于POCT檢測場景和成本、性能需求方面進(jìn)行充分評(píng)估。

3. 重視POCT檢測技術(shù)產(chǎn)品的產(chǎn)學(xué)研合作：試劑開發(fā)核心環(huán)節(jié)的突破是POCT產(chǎn)品成功建立和應(yīng)用的關(guān)鍵。

目前國內(nèi)POCT廠家的研發(fā)瓶頸在于核心原材料、樣本的獲取、創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)等方面。

而高校、科研院所在研發(fā)樣本獲取和技術(shù)積累方面更具優(yōu)勢。

因此，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同合作將有助于POCT企業(yè)獲取優(yōu)勢。

一方面，企業(yè)可以與高校、科研院所、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等單位建立長效合作機(jī)制。

另一方面也需要政府加強(qiáng)長期扶持與投入，加大基礎(chǔ)研究的開展和轉(zhuǎn)化，為更契合國人健康目標(biāo)建設(shè)需求的產(chǎn)品的開發(fā)和“卡脖子”技術(shù)的突破提供有力支撐。

綜上所述，隨著POCT技術(shù)完善，預(yù)計(jì)有更多檢測應(yīng)用和更高檢測性能的指標(biāo)得以在POCT平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。

POCT也由體外檢測技術(shù)，逐步延展至囊括移動(dòng)超聲、心電等多維度檢測技術(shù)。

雖然仍面臨一定程度的挑戰(zhàn)，但其具有不可替代的獨(dú)特應(yīng)用優(yōu)勢。

并隨著創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用成熟，POCT有望成為多場景下的便捷信息采集平臺(tái)，為患者提供更為即時(shí)、精準(zhǔn)的評(píng)估與臨床決策指導(dǎo)，為全民健康提供全面、準(zhǔn)確的評(píng)估，POCT檢測有可能成為完善國人大健康管理的重要抓手。

 

文章來源： IVD資訊