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        引進技術+商業化:國產高端光鏡成長之路——國產儀器“創新100”走進锘海生物

        儀器信息網 2019/09/25 11:41:07 點擊 886 次
        默克工藝
        [導讀] 走訪第62站,由中國儀器儀表行業協會分析儀器分會秘書長曾偉、儀器信息網編輯等組成的走訪調研組來到锘海生物科學儀器(上海)股份有限公司。

          為助力國產科學儀器發展,篩選和扶持一批優秀的科學儀器產品和企業,在中國儀器儀表行業協會、中國儀器儀表學會、北京科學儀器裝備協作服務中心等單位的支持下,由儀器信息網主辦、我要測網協辦的“國產科學儀器騰飛行動”于2013年9月5日正式啟動。

          秉承“國產科學儀器騰飛行動”宗旨,儀器信息網于2018年啟動“國產科學儀器騰飛行動”之“創新100”項目,篩選、挖掘一批具備自主創新能力的中小儀器廠商,通過公益性的報道、走訪、調研、視頻、線下座談會等方式展現其基本情況,在企業發展的關鍵時期“幫一把”。

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          2019年8月7日,走訪第62站,由中國儀器儀表行業協會分析儀器分會秘書長曾偉、儀器信息網編輯等組成的走訪調研組來到锘海生物科學儀器(上海)股份有限公司(以下簡稱“锘海生物”),锘海生物董事長殷明、锘海生物產品經理秦世婷等接待了走訪一行人員。

          ——企業創立

          锘海生物創立于2017年5月,公司致力于生命科學領域,為高校、科研院所、醫院及企業提供實驗儀器、試劑耗材、CRO/CMO技術服務等一站式整體解決方案,滿足產業中的研發和生產需求。目前經營模式為貿易+實業結合。

          經過兩年多的發展,锘海生物目前員工超過30位,主要產品包括自主研發的“Nuohai LS18 光片照明顯微鏡”、德國美嘉特臺式EPR電子順磁共振波譜儀(代理)、加拿大PNI納米藥物制造系統(代理)等。

          自主研發規劃方面,殷明表示,“公司的目標是引進國際頂尖先進技術,并將其商業化,國產化。填補中國自主研發生命科學儀器的空白,并助力我國生命科學科研事業。另外,具體開展過程中,還可以充分利用锘海生物豐富的科研高校等客戶資源與成熟的市場推廣經驗,實現產學研的有機結合”。

          據悉,2018年,锘海生物顯微成像系統產品業務銷售額在公司總銷售額中達七成。生物顯微成像系統作為公司的重要產品,也是公司的核心競爭技術。其背后離不開一項深入技術合作,即與西湖大學高亮博士(平鋪光片技術發明人)實驗室的合作,公司今年3月推出的針對大組織樣品的3D熒光成像產品——光片照明顯微鏡Nuohai LS 18,就是雙方合作研制產品。

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        Nuohai LS 18光片照明顯微鏡

          關于與高亮博士的合作機緣,殷明介紹道,高亮博士曾跟隨諾貝爾獎獲得者 Eric Betzig 從事博士后研究,在美國紐約州立大學石溪分校擔任過助理教授,主要研究三維熒光顯微鏡成像技術以及生物圖像分析技術,同時有豐富的工業領域經驗。高亮實驗室開發的“新型平鋪光片顯微鏡”成像技術,可以清晰看到各種微觀生物行為的三維動態過程,復雜的小鼠神經網絡,甚至人體器官的結構。該技術相對于市場上已有商業化成像技術,克服了傳統光片顯微鏡中空間分辨率、光學層析能力和成像視野大小之間的矛盾,可獲得大體積生物樣品的均勻高分辨率的3D熒光圖像,具有廣闊的市場前景。

          機緣巧合,在一次國際會議中,殷明與高亮相識,當時高亮博士已經準備回國加入西湖大學,基于锘海生物在國內儀器市場的豐富經驗、“新型平鋪光片顯微鏡”技術廣闊潛在市場、國內生物成像科研領域的穩定市場需求及中國高端生物顯微鏡的市場空白,雙方一拍即合,很快展開合作,高亮實驗室負責技術支持,锘海生物則進行該技術的產品化與市場轉化。合作以來,前沿技術與商業模式的協同效應明顯,技術轉化進展迅速。從設備研發階段多家科研院所提供樣本測試協助產品開發,到3月推出光片顯微鏡Nuohai LS 18,到獲得多家生物科研用戶的訂單意向,再到目前開始著手下一代光片顯微鏡產品的研發等。

          ——企業創新

          公司的發展正如殷明所言,是“引進國際頂尖先進技術,并將其商業化”的一個典型案例,這也是锘海生物企業創新的來源。

          以往光學顯微成像技術,其中一個重要部件就是片狀光片,其物理原理決定了光片中間薄兩邊厚的結構。獲得更高的分辨率,需要光片更薄,對應光片尺寸隨之變小,可見的視野也變小。這便從原理上造成高分辨率與大樣品視野之間的矛盾。

          如何在完整生物樣品中實現高分辨成像呢?通常有兩種途徑:第一種,基于熒光成像(FI)的圖像拼接技術,如激光共聚焦顯微鏡的圖像拼接。將生物大樣品連續切片,分別熒光標記,最后全部拼接在一起。這種操作的缺陷非常明顯,首先是樣品的完整性缺失。其次,每增加一個區域就會增加一定的工作量,時間成本極高。第二種是基于磁共振成像(MRI)或電子計算機斷層掃描(CT)等技術的大樣品成像。它們能很好的保留樣品的完整性,但CT只能做結構性成像,不能做功能性成像,而MRI的圖像分辨率不高,且這兩種技術都無法特異性標記某種類型的細胞或蛋白等。

          要想兼具熒光成像分辨率高、特異性強以及CT和MRI樣品完整性好的兩種優勢,實現完整組織的三維高分辨率快速熒光成像,需要突破兩個技術挑戰。一是,光的散射作用,熒光顯微鏡的光源無法穿透到樣品深層。這個挑戰可以通過組織透明化技術得以解決。锘海生物主要采用的是CLARITY/SHIELD 透明技術,該技術已經商品化、設備化,并且透明化速度快,效果好,能做多色免疫熒光標記,適用于多種類型的樣品。二是,目前已有的常規熒光顯微鏡不是在信噪比,Z軸分辨率方面(寬場熒光顯微鏡),就是在成像速度(共聚焦顯微鏡、雙光子)或者光毒性光漂白(共聚焦顯微鏡)方面存在限制,不適用于大樣品成像。锘海生物采用了與西湖大學高亮博士共同研制的“新型平鋪光片顯微鏡系統-锘海LS 18”來專門針對透明化大樣品進行高速高分辨率的三維成像。以腦科學為例,采用該成像技術,即可清晰的觀察到全腦內每根神經的分布以及它的投射方向,幫助研究者解讀錯綜復雜的神經網絡結構。

          锘海LS 18光片照明顯微鏡由锘海生物自主研發,在針對完整大樣品成像時具有非常多的優勢:首先是高速,不同于共聚焦的點掃描方式,光片顯微鏡采用的是照明光路與成像光路相互垂直的片狀掃描模式,將成像速度提升了幾十倍甚至上百倍;其次,锘海LS 18采用了新型平鋪光片技術,從原理上克服了傳統光片顯微鏡高空間分辨率、高信噪比和大成像視場不可兼得的問題,在完整大樣品中實現細胞級甚至亞細胞級分辨率的三維成像,同時平鋪光片技術具有極強的靈活性,使研究者可以根據成像目的靈活的改變放大倍數、分辨率,成像速度;另外,锘海LS 18設計了簡單開放的樣品倉、多色熒光通道、可實現全自動校準和光片實時優化的軟件用來適應多種類型生物大樣品的研究需求。

          ——企業發展

          當下,我國光學顯微鏡高端產品市場主要被進口品牌占據,國產品牌主要分布于中低端產品市場。光片顯微鏡作為新興高端技術產品,锘海生物為何選擇了光片顯微鏡?在與強勢進口品牌競爭中又有哪些潛在優勢?

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        锘海生物光片顯微鏡部分成像圖例

          殷明表示,雖然锘海生物成立不久,但高端產品光片顯微鏡產品業務通過“引進國際頂尖先進技術,并將其商業化”的發展思路,已經逐漸展現出一系列市場優勢。

          首先,從技術本身而言,光片顯微鏡技術雖然已經面世很久,但沒有引起資本的關注,發展一直不溫不火,直到2013年,透明化技術獲得突破進展,光片顯微鏡配合透明技術的各項研究再次引起人們關注。殷明認為這項技術這項技術實現了可視化狀態下觀察一個生物組織的三維結構,具有非常高的科研和商業價值。同時,高亮博士的光片顯微鏡技術在全球也是很前沿的,锘海生物與西湖大學高亮實驗室的成功合作,首先找到了正確的方向。

          其次,從市場競爭來看,幾家進口品牌雖然也有相關光片顯微鏡業務,但是主要還是以小樣品成像為主,大樣品成像研究鮮有。另外,相比那些進口品牌集團,作為市場份額尚小的新興光片顯微鏡領域,锘海生物作為創立不久的年輕國產企業,具有重點業務資本聚焦及研發投入靈活、本地市場需求熟悉等先天優勢。

          ——企業未來發展及建議

          作為新興光片顯微鏡領域,除了LS18 光片照明顯微鏡的上市,锘海生物的新產品開發仍在進行之中。關于光片顯微鏡的研發方向,锘海生物表示,一是批量做診斷領域桌上小型產品;另外,更高通量和分辨率產品也已經在研發之中。

          關于應用領域,锘海生物表示,公司當下業務主要以高校院所科研市場為主,但將來,公司也會拓展在臨床診斷等領域的應用,取代臨床樣品需要切片觀察的低效,實現樣品整體快速成像。

          最后,锘海生物與“創新100”項目走訪一行人員共同探討了顯微成像系統中國市場現狀,以及國產新興企業在發展之中面臨的困境。討論認為傳統顯微鏡市場的專利壁壘非常高、市場競爭激烈,新興的公司在這樣的傳統市場成長和競爭是非常困難的,新公司同時還面臨著資本不足,人才儲備少和缺乏經驗的困難。

          新興的公司的發展和生存機遇在于敢于更加高效的決策和運作,接受風險,提前使用新的技術、進入新的領域,開發和尋找新的市場和用戶需求,開拓和采用新型的商業模式。這樣才有可能在和傳統公司的競爭中生存并占據上風。此外,國產品牌公司和中國市場的用戶接觸更密切,互動更有效,只要國產公司能夠獲得足夠的支持,并且專注于提供高質量的產品和服務,就可以在的競爭中取得優勢。

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        合影留念

          (左至右:儀器信息網編輯韋東裕,锘海生物市場部經理秦世婷,锘海生物董事長殷明,中國儀器儀表行業協會分析儀器分會秘書長曾偉,儀器信息網營銷策劃劉紅剛)

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        附:國產儀器騰飛行動“創新100”介紹

          為秉承“國產科學儀器騰飛行動”宗旨,在中國儀器儀表行業協會的指導下,儀器信息網于2018年啟動“國產科學儀器騰飛行動”之“創新100”項目,篩選一批具備自主創新能力的中小儀器廠商,通過公益性的報道、走訪、調研,在企業發展的關鍵時期“幫一把”,助力國產儀器中小廠商騰飛發展。

          一、“創新100”入選標準

          (1) 企業主營業務為科學儀器;

          (2) 企業主營產品具有自主知識產權,具備創新性;

          (3) 企業總部設在中國;

          (4) 企業科學儀器產品的年產值在3000萬元以下;

          (5) 企業需是中國儀器儀表行業協會、中國儀器儀表學會、儀器信息網會員之一。

          二、“創新100”申報流程

          國產儀器騰飛行動“創新100”篩選流程包含以下環節:企業在線申報——企業創新能力審核——公益報道服務——線下資源對接——最具成長潛力企業評選。

          更多相關內容請點擊進入專題《“創新100”助力國產騰飛》

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        編輯: 楊厲哲
        bceia
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        • 了解
          09月27日 07:03:37
        • 不錯??
          09月26日 16:02:35
        • 非常棒!!
          09月26日 09:42:48

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