引进技术+商业化:国产高端光镜成长之路——国产仪器“创新100”走进锘海生物

来源: 锘海生物科学仪器(上海)股份有限公司   2019-10-12   访问量:942评论(0)

[来源:仪器信息网] 编辑: 杨厉哲


为助力国产科学仪器发展,筛选和扶持一批优秀的科学仪器产品和企业,在中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会、北京科学仪器装备协作服务中心等单位的支持下,由仪器信息网主办、我要测网协办的“国产科学仪器腾飞行动”于2013年9月5日正式启动。

秉承“国产科学仪器腾飞行动”宗旨,仪器信息网于2018年启动“国产科学仪器腾飞行动”之“创新100”项目,筛选、挖掘一批具备自主创新能力的中小仪器厂商,通过公益性的报道、走访、调研、视频、线下座谈会等方式展现其基本情况,在企业发展的关键时期“帮一把”。

2019年8月7日,走访第62站,由中国仪器仪表行业协会分析仪器分会秘书长曾伟、仪器信息网编辑等组成的走访调研组来到锘海生物科学仪器(上海)股份有限公司(以下简称“锘海生物”),锘海生物董事长殷明、锘海生物产品经理秦世婷等接待了走访一行人员。


企业创立

海生物创立于2017年5月,公司致力于生命科学领域,为高校、科研院所、医院及企业提供实验仪器、试剂耗材、CRO/CMO技术服务等一站式整体解决方案,满足产业中的研发和生产需求。目前经营模式为贸易+实业结合。


经过两年多的发展,锘海生物目前员工超过30位,主要产品包括自主研发的“Nuohai LS18 光片照明显微镜”、德国美嘉特台式EPR电子顺磁共振波谱仪(代理)、加拿大PNI纳米药物制造系统(代理)等。
自主研发规划方面,殷明表示,“公司的目标是引进国际顶尖先进技术,并将其商业化,国产化。填补中国自主研发生命科学仪器的空白,并助力我国生命科学科研事业。另外,具体开展过程中,还可以充分利用锘海生物丰富的科研高校等客户资源与成熟的市场推广经验,实现产学研的有机结合”。
据悉,2018年,锘海生物显微成像系统产品业务销售额在公司总销售额中达七成。生物显微成像系统作为公司的重要产品,也是公司的核心竞争技术。其背后离不开一项深入技术合作,即与西湖大学高亮博士(平铺光片技术发明人)实验室的合作,公司今年3月推出的针对大组织样品的3D荧光成像产品——光片照明显微镜Nuohai LS 18,就是双方合作研制产品。


Nuohai LS 18光片照明显微镜

关于与高亮博士的合作机缘,殷明介绍道,高亮博士曾跟随诺贝尔奖获得者 Eric Betzig 从事博士后研究,在美国纽约州立大学石溪分校担任过助理教授,主要研究三维荧光显微镜成像技术以及生物图像分析技术,同时有丰富的工业领域经验。高亮实验室开发的“新型平铺光片显微镜”成像技术,可以清晰看到各种微观生物行为的三维动态过程,复杂的小鼠神经网络,甚至人体器官的结构。该技术相对于市场上已有商业化成像技术,克服了传统光片显微镜中空间分辨率、光学层析能力和成像视野大小之间的矛盾,可获得大体积生物样品的均匀高分辨率的3D荧光图像,具有广阔的市场前景。

机缘巧合,在一次国际会议中,殷明与高亮相识,当时高亮博士已经准备回国加入西湖大学,基于锘海生物在国内仪器市场的丰富经验、“新型平铺光片显微镜”技术广阔潜在市场、国内生物成像科研领域的稳定市场需求及中国高端生物显微镜的市场空白,双方一拍即合,很快展开合作,高亮实验室负责技术支持,锘海生物则进行该技术的产品化与市场转化。合作以来,前沿技术与商业模式的协同效应明显,技术转化进展迅速。从设备研发阶段多家科研院所提供样本测试协助产品开发,到3月推出光片显微镜Nuohai LS 18,到获得多家生物科研用户的订单意向,再到目前开始着手下一代光片显微镜产品的研发等。


企业创新

公司的发展正如殷明所言,是“引进国际顶尖先进技术,并将其商业化”的一个典型案例,这也是锘海生物企业创新的来源。

以往光学显微成像技术,其中一个重要部件就是片状光片,其物理原理决定了光片中间薄两边厚的结构。获得更高的分辨率,需要光片更薄,对应光片尺寸随之变小,可见的视野也变小。这便从原理上造成高分辨率与大样品视野之间的矛盾。

如何在完整生物样品中实现高分辨成像呢?通常有两种途径:第一种,基于荧光成像(FI)的图像拼接技术,如激光共聚焦显微镜的图像拼接。将生物大样品连续切片,分别荧光标记,最后全部拼接在一起。这种操作的缺陷非常明显,首先是样品的完整性缺失。其次,每增加一个区域就会增加一定的工作量,时间成本极高。第二种是基于磁共振成像(MRI)或电子计算机断层扫描(CT)等技术的大样品成像。它们能很好的保留样品的完整性,但CT只能做结构性成像,不能做功能性成像,而MRI的图像分辨率不高,且这两种技术都无法特异性标记某种类型的细胞或蛋白等。

要想兼具荧光成像分辨率高、特异性强以及CT和MRI样品完整性好的两种优势,实现完整组织的三维高分辨率快速荧光成像,需要突破两个技术挑战。一是,光的散射作用,荧光显微镜的光源无法穿透到样品深层。这个挑战可以通过组织透明化技术得以解决。锘海生物主要采用的是CLARITY/SHIELD 透明技术,该技术已经商品化、设备化,并且透明化速度快,效果好,能做多色免疫荧光标记,适用于多种类型的样品。二是,目前已有的常规荧光显微镜不是在信噪比,Z轴分辨率方面(宽场荧光显微镜),就是在成像速度(共聚焦显微镜、双光子)或者光毒性光漂白(共聚焦显微镜)方面存在限制,不适用于大样品成像。锘海生物采用了与西湖大学高亮博士共同研制的“新型平铺光片显微镜系统-锘海LS 18”来专门针对透明化大样品进行高速高分辨率的三维成像。以脑科学为例,采用该成像技术,即可清晰的观察到全脑内每根神经的分布以及它的投射方向,帮助研究者解读错综复杂的神经网络结构。

锘海LS 18光片照明显微镜由锘海生物自主研发,在针对完整大样品成像时具有非常多的优势:首先是高速,不同于共聚焦的点扫描方式,光片显微镜采用的是照明光路与成像光路相互垂直的片状扫描模式,将成像速度提升了几十倍甚至上百倍;其次,锘海LS 18采用了新型平铺光片技术,从原理上克服了传统光片显微镜高空间分辨率、高信噪比和大成像视场不可兼得的问题,在完整大样品中实现细胞级甚至亚细胞级分辨率的三维成像,同时平铺光片技术具有极强的灵活性,使研究者可以根据成像目的灵活的改变放大倍数、分辨率,成像速度;另外,锘海LS 18设计了简单开放的样品仓、多色荧光通道、可实现全自动校准和光片实时优化的软件用来适应多种类型生物大样品的研究需求。


企业发展

当下,我国光学显微镜高端产品市场主要被进口品牌占据,国产品牌主要分布于中低端产品市场。光片显微镜作为新兴高端技术产品,锘海生物为何选择了光片显微镜?在与强势进口品牌竞争中又有哪些潜在优势?

锘海生物光片显微镜部分成像图例


殷明表示,虽然锘海生物成立不久,但高端产品光片显微镜产品业务通过“引进国际顶尖先进技术,并将其商业化”的发展思路,已经逐渐展现出一系列市场优势。

首先,从技术本身而言,光片显微镜技术虽然已经面世很久,但没有引起资本的关注,发展一直不温不火,直到2013年,透明化技术获得突破进展,光片显微镜配合透明技术的各项研究再次引起人们关注。殷明认为这项技术这项技术实现了可视化状态下观察一个生物组织的三维结构,具有非常高的科研和商业价值。同时,高亮博士的光片显微镜技术在全球也是很前沿的,锘海生物与西湖大学高亮实验室的成功合作,首先找到了正确的方向。

其次,从市场竞争来看,几家进口品牌虽然也有相关光片显微镜业务,但是主要还是以小样品成像为主,大样品成像研究鲜有。另外,相比那些进口品牌集团,作为市场份额尚小的新兴光片显微镜领域,锘海生物作为创立不久的年轻国产企业,具有重点业务资本聚焦及研发投入灵活、本地市场需求熟悉等先天优势。


企业未来发展及建议

作为新兴光片显微镜领域,除了LS18 光片照明显微镜的上市,锘海生物的新产品开发仍在进行之中。关于光片显微镜的研发方向,锘海生物表示,一是批量做诊断领域桌上小型产品;另外,更高通量和分辨率产品也已经在研发之中。

关于应用领域,锘海生物表示,公司当下业务主要以高校院所科研市场为主,但将来,公司也会拓展在临床诊断等领域的应用,取代临床样品需要切片观察的低效,实现样品整体快速成像。

最后,锘海生物与“创新100”项目走访一行人员共同探讨了显微成像系统中国市场现状,以及国产新兴企业在发展之中面临的困境。讨论认为传统显微镜市场的专利壁垒非常高、市场竞争激烈,新兴的公司在这样的传统市场成长和竞争是非常困难的,新公司同时还面临着资本不足,人才储备少和缺乏经验的困难。

新兴的公司的发展和生存机遇在于敢于更加高效的决策和运作,接受风险,提前使用新的技术、进入新的领域,开发和寻找新的市场和用户需求,开拓和采用新型的商业模式。这样才有可能在和传统公司的竞争中生存并占据上风。此外,国产品牌公司和中国市场的用户接触更密切,互动更有效,只要国产公司能够获得足够的支持,并且专注于提供高质量的产品和服务,就可以在的竞争中取得优势。

合影留念

(左至右:仪器信息网编辑韦东裕,锘海生物市场部经理秦世婷,锘海生物董事长殷明,中国仪器仪表行业协会分析仪器分会秘书长曾伟,仪器信息网营销策划刘红刚)


关于锘海


锘海生命科学是一家创新型的科技公司,拥有自主研发及独立生产能力。锘海生命科学致力于生命科学领域,为高校、科研院所、医院及企业提供实验仪器、试剂耗材、CRO/CMO技术服务等一站式整体解决方案,满足产业中的研发和生产需求。

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