什么是生物試劑?
生物試劑是生命科學(xué)研究、藥物研發(fā)、臨床診斷以及生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中不可或缺的關(guān)鍵材料和工具。它們通常指應(yīng)用于生物學(xué)領(lǐng)域的試劑性產(chǎn)品,具有生物來源或生物活性,用于檢測、分析、分離、培養(yǎng)或修飾生物分子、細(xì)胞、組織乃至整個生物體。在細(xì)胞技術(shù)這一前沿領(lǐng)域,生物試劑扮演著“精密工具”和“基礎(chǔ)原料”的雙重角色,是推動細(xì)胞培養(yǎng)、基因編輯、細(xì)胞治療、類器官構(gòu)建、單細(xì)胞測序等尖端技術(shù)從實驗室走向臨床應(yīng)用的核心驅(qū)動力。
生物試劑的種類(聚焦細(xì)胞技術(shù)領(lǐng)域)
在細(xì)胞技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用鏈條中,生物試劑種類繁多,功能各異,主要可分為以下幾大類:
- 細(xì)胞培養(yǎng)與維持試劑:這是最基礎(chǔ)且用量最大的一類。包括:
- 培養(yǎng)基:為細(xì)胞提供營養(yǎng)的液體或半固體環(huán)境,如DMEM、RPMI 1640,以及無血清培養(yǎng)基、化學(xué)成分限定培養(yǎng)基等更先進(jìn)的類型。
- 血清與添加因子:胎牛血清(FBS)是傳統(tǒng)添加劑,現(xiàn)更多轉(zhuǎn)向無動物源成分的細(xì)胞因子(如EGF、bFGF)、生長因子和激素。
- 消化與傳代試劑:如胰蛋白酶、膠原酶等,用于將貼壁細(xì)胞從培養(yǎng)表面解離下來。
- 凍存液:通常含DMSO和血清/培養(yǎng)基,用于長期低溫保存細(xì)胞。
- 細(xì)胞分離與分選試劑:用于從復(fù)雜樣本中獲取目標(biāo)細(xì)胞群。
- 免疫磁珠分選試劑:基于抗體-磁珠復(fù)合物,通過磁場快速分選特定表面標(biāo)志物的細(xì)胞(如CD34+造血干細(xì)胞)。
- 流式細(xì)胞術(shù)抗體與染料:用于細(xì)胞表型分析、分選(FACS)及功能檢測。
- 密度梯度離心液:如Ficoll-Paque,用于從外周血中分離外周血單個核細(xì)胞。
- 細(xì)胞功能檢測與分析試劑:用于評估細(xì)胞狀態(tài)、活力、增殖、凋亡、代謝等功能。
- 細(xì)胞活力/毒性檢測試劑:如CCK-8、MTT、Calcein-AM/PI染色試劑盒。
- 細(xì)胞凋亡檢測試劑:Annexin V/PI試劑盒、Caspase活性檢測試劑盒。
- 細(xì)胞周期檢測試劑:如PI染色結(jié)合流式分析。
- 報告基因與熒光探針:用于實時監(jiān)測細(xì)胞內(nèi)信號通路活動或特定分子變化。
- 細(xì)胞基因操作與編輯試劑:實現(xiàn)細(xì)胞遺傳層面的精準(zhǔn)操控。
- 轉(zhuǎn)染/轉(zhuǎn)導(dǎo)試劑:脂質(zhì)體、病毒載體(慢病毒、腺病毒)等,用于將外源基因?qū)爰?xì)胞。
- 基因編輯核心組件:CRISPR-Cas9系統(tǒng)的gRNA、Cas9核酸酶、同源重組模板等。
- mRNA/siRNA:用于瞬時過表達(dá)或敲低特定基因。
- 細(xì)胞治療與再生醫(yī)學(xué)專用試劑:滿足臨床級細(xì)胞產(chǎn)品生產(chǎn)的嚴(yán)苛要求。
- 臨床級細(xì)胞培養(yǎng)基與添加劑:成分明確、無動物源、符合GMP規(guī)范。
- 細(xì)胞分化誘導(dǎo)試劑:定向誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分化為心肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、胰島細(xì)胞等。
- 細(xì)胞封裝與支架材料:如水凝膠、生物降解聚合物,用于組織工程。
- 配套緩沖液、酶與分子生物學(xué)試劑:支持細(xì)胞相關(guān)的分子水平分析,如DNA/RNA提取試劑盒、PCR/qPCR試劑、蛋白提取與檢測試劑等。
國內(nèi)相關(guān)公司一覽(細(xì)胞技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域)
中國生物試劑市場近年來蓬勃發(fā)展,涌現(xiàn)出一批在細(xì)胞技術(shù)領(lǐng)域具有核心技術(shù)競爭力的企業(yè),覆蓋從研發(fā)到生產(chǎn)的全鏈條。以下列舉部分代表性公司(排名不分先后):
1. 綜合性生命科學(xué)解決方案供應(yīng)商(產(chǎn)品線廣泛)
義翹神州:在重組蛋白、抗體、培養(yǎng)基及細(xì)胞株開發(fā)方面實力雄厚,提供細(xì)胞培養(yǎng)與功能研究所需的關(guān)鍵試劑。
百普賽斯:專注于重組蛋白和細(xì)胞檢測試劑,尤其是跨膜蛋白等難表達(dá)蛋白,服務(wù)于細(xì)胞治療、抗體藥研發(fā)。
* 近岸蛋白:提供高質(zhì)量的mRNA原料酶、細(xì)胞因子及蛋白產(chǎn)品,支持mRNA療法與細(xì)胞基因治療。
2. 細(xì)胞培養(yǎng)與臨床生產(chǎn)試劑專家
奧浦邁:專注于細(xì)胞培養(yǎng)基的研發(fā)與生產(chǎn),提供從基礎(chǔ)研發(fā)到工業(yè)化生產(chǎn)的全系列培養(yǎng)基,尤其在CHO細(xì)胞培養(yǎng)基和臨床級干細(xì)胞培養(yǎng)基方面優(yōu)勢明顯。
多寧生物:為生物制藥工藝提供一站式解決方案,包括無血清培養(yǎng)基、細(xì)胞灌流培養(yǎng)系統(tǒng)及各種生物工藝試劑。
* 健順生物:致力于開發(fā)和生產(chǎn)化學(xué)成分確定的細(xì)胞培養(yǎng)基,服務(wù)于生物制藥和細(xì)胞治療企業(yè)。
3. 細(xì)胞分析、分選與功能檢測試劑提供商
深圳華大基因 / 華大智造:除了測序,也提供單細(xì)胞組學(xué)解決方案相關(guān)的試劑與設(shè)備。
廈門寶太生物:在體外診斷領(lǐng)域深耕,其部分細(xì)胞因子檢測等產(chǎn)品可用于細(xì)胞治療過程中的質(zhì)量控制。
* 上海優(yōu)寧維:作為抗體與試劑的一站式采購平臺,代理并自研大量用于細(xì)胞免疫、流式分析、細(xì)胞成像的試劑。
4. 專注于基因編輯與細(xì)胞治療上游原料
金斯瑞生物科技:在基因合成、寡核苷酸合成(用于gRNA)、CRISPR試劑盒及細(xì)胞治療CDMO服務(wù)方面全球領(lǐng)先。
翌圣生物:提供分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)試劑,包括高性價比的CRISPR-Cas9基因編輯工具酶及配套試劑。
* 本導(dǎo)基因、輝大基因等基因治療公司:其內(nèi)部研發(fā)也推動了對特定病毒載體、基因編輯工具等專用試劑的需求和技術(shù)發(fā)展。
5. 儀器設(shè)備與試劑一體化服務(wù)商
邁瑞醫(yī)療:在臨床流式細(xì)胞儀及配套試劑方面有布局。
泰林生物:涉及細(xì)胞治療工作站及配套耗材試劑。
與展望
生物試劑,特別是面向細(xì)胞技術(shù)的高端試劑,是生命科學(xué)創(chuàng)新的“基礎(chǔ)設(shè)施”。其質(zhì)量、穩(wěn)定性和創(chuàng)新性直接決定了研發(fā)的成敗與產(chǎn)業(yè)化的效率。當(dāng)前,國內(nèi)企業(yè)在部分細(xì)分領(lǐng)域已實現(xiàn)進(jìn)口替代甚至技術(shù)領(lǐng)先,但在一些高端工具酶、高純度細(xì)胞因子、超復(fù)雜培養(yǎng)基配方及“卡脖子”的核心原料方面,仍需持續(xù)突破。隨著細(xì)胞與基因治療(CGT)、合成生物學(xué)等產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長,對國產(chǎn)化、定制化、臨床級生物試劑的需求將日益迫切,這也為國內(nèi)相關(guān)公司提供了巨大的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。行業(yè)將更加注重試劑產(chǎn)品的性能驗證、批次間一致性、供應(yīng)鏈安全以及法規(guī)符合性,推動中國細(xì)胞技術(shù)產(chǎn)業(yè)行穩(wěn)致遠(yuǎn)。