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质谱仪硬件背后的“软军师”——访SCIEX公司SCIEXLabs全球总监刘华芬
http://www.cnsyyq.net 2016-09-01 16:57:51 仪器仪表网
实验仪器网】讯

  [导读] 解决方案到底能为质谱应用带来哪些便利?SCIEXLabs提供的解决方案有什么与众不同的特点?能如何帮助实验室解决问题?仪器信息网编辑电话采访了身在美国的SCIEXLabs全球总监刘华芬,负责SCIEXLabs中国方法开发的SCIEX应用专家贾彦波陪同访问,并介绍了SCIEXLabs中国的情况。

  “工欲善其事,必先利其器。”如已经具备“利器”,“工匠”更需要的是使用“利器”的好方法。随着技术的进步,质谱等分析仪器的硬件研发不断向高端发展。同时,仪器应用能力的较量成为仪器制造商实力比拼中越来越受重视的部分。近些年,高端质谱制造商不断推出仪器应用方案,力图更好的让科学仪器的普及和更广泛的应用发挥最大效能。

  SCIEX于2015年初成立了应用支持解决方案研发中心SCIEXLabs,在美国、中国、新加坡和欧洲等地分别设有分中心。截至目前为止,SCIEXLabs已在全球发布了17套贴近最新应用的整体解决方案。解决方案到底能为质谱应用带来哪些便利? SCIEXLabs提供的解决方案有什么与众不同的特点? 能如何帮助实验室解决问题? 仪器信息网编辑电话采访了身在美国的SCIEXLabs全球总监刘华芬,负责SCIEXLabs中国方法开发的SCIEX应用专家贾彦波陪同访问,并介绍了SCIEXLabs中国的情况。

  质谱仪立足高端科研,蔓延至常规应用——需要更简单的问题解决途径

  近十年,质谱技术发展很快,实验室质谱仪器数量也在不断增加。而在常规分析实验室的质谱时代到来之前,质谱多应用于高端生命科学研究和制药领域,用户群体也主要是受过专业训练的技术人员。随着质谱技术的普及和推广,其应用领域广泛涉及到生活的方方面面,从环境监测、食品安全到法医毒理和精准医疗。也开始有更多的实验人员开始学习操作和应用质谱,新的用户群体更关心如何用最简单和快速的方法得到准确的结果。

  近几年,以液质著称的SCIEX相继成立了液相和前处理部门,围绕液质技术研发和生产的深厚底蕴,逐渐形成了包括样品处理在内、以高端质谱技术为核心的 LC/MS/MS分析平台。“随着硬件技术的发展和成熟,我们能够提供的应用技术也在不断发展和创新。使用质谱仪的用户更关心的是与其涉及应用相关的整体解决方案,这种需求为我们的技术支持提供了更多发展空间。”刘华芬说。

  在刘华芬的领导下,凭借SCIEX和整个丹纳赫集团的优势资源和之前的应用技术积淀,SCIEXLabs团队在癌症蛋白标志物、生物制药、环境监测、毒理分析、食品中过敏原分析、农兽残分析和肉类打假等应用方向推出了一系列用户亟需的解决方案。

  在开发这些解决方案之前,SCIEXLabs团队进行了深入的市场调研以了解市场需求。“查阅文献、总结目前存在方法的优缺点,是开发方法的第一步。” 刘华芬说,“我们的工程师从用户那里得到第一手需求信息,针对他们对实验方法的需求、根据已有方法做下一步优化与开发,这其中也包括与各个领域的领先实验室合作。最终提供给用户最简单、省时和经济的整体实验推荐方案。”

  除了改进行业内已有方法,SCIEXLabs还有一个重要职能,就是将质谱仪用于从未涉及的应用中。例如,2015年ASMS上SCIEXLabs首次展示BioBA解决方案,在此方法出现之前,分析生物分子多使用酶联免疫吸附测定ELISA方法,质谱使用很有限。BioBA检测方案不仅仅包含质谱仪方法,还包括如自动化的样品富集的样品前处理方法、样品处理试剂包、HPLC方法、MRM实验方法和数据处理等每个环节。“如我们推出的其它整体解决方案一样,BioBA包括以上的所有步骤的详细方法,我们是把整个分析思路展示给仪器使用者。”刘华芬说。“以前工业界没有清晰的思路去凭借质谱去解决问题,而有了整体解决方案,各应用领域的用户便可以轻松的掌握高效的分析途径。”

  刘华芬也表示,SCIEXLabs解决方案的开发与SCIEX仪器硬件开发是紧密联系和相辅相承的。针对一些需要配合的项目,SCIEX的硬件研发部门和SCIEXLabs就需要紧密的合作,有专人进行项目沟通和推进,有的项目甚至需要两个部门的工程师每天在一起工作。在剖析仪器硬件与应用方法直接的关系时,刘华芬表示:仪器的研发和解决方案两方面是相辅相成的,“为了满足最新的应用需求就需要有更高端的仪器,而仪器的开发就是为了能够令新技术得到应用,分析方法的开发也是令仪器得以发挥更大的作用,再推动应用的进步。这两方面的开发都是以应用为基点,客户的需求是仪器硬件和试验方法开发的根源。”

  什么样的解决方案能够做到“拿来即用”和“准确可靠”?

  面对大量样品的常规检测,实验室对方法重现性要求非常高,而有些情况下并不关心实验方法的研发过程,需要的是快速达到检测目的的途径。刘华芬说:“方法在真实复杂样品基质中的良好重现性是这些用户最需要的,我们的解决方案就是能让这样的用户能够简单准确的得到想要的数据。”

  通过用户调查,SCIEXLabs发现“不需要很强的专业知识就可以根据SOP一步一步得到可靠数据”才是常规检测用户想要的体验。“既要准确又要简单易行,”刘华芬自信的说:“用我们提供的方法,用户就能达到这样的既定目的。”是什么让刘华芬和SCIEXLabs如此自信?

  为了能让用户拿到重现性高的解决方案,SCIEXLabs的技术人员在投入大量研发时间的同时,用了更多的时间和精力去完成实验室间方法验证。在开发实验室实现方法重现之后也将在其它国家地区的SCIEXLabs实验室进行内部验证,还要在不同用户实验室中经不同的操作者进行严格验证。而在这个过程中发现的任何问题和改进建议也都会反映到研发实验室进行再度优化。“目前,应该只有SCIEX能做到将解决方案如此层层验证。”经过这样的改进与验证,刘华芬很肯定,“最终到使用者手中的方案定是一份可准确重现的易行方案。”

  分析方法的开发本身就是一项耗时的任务,而SCIEXLabs更付出了大量时间用于多级方法验证。对于为何如此不遗余力的做验证这项工作时,刘华芬认为最初的想法和动力来自临床市场给她带来的启示。她说:“在6年前,SCIEX在临床市场的生意并不红火,而现在我们的LC/MS/MS引领了北美临床市场。”又是什么带动了这样的发展?

  仪器操作者对整体解决方案的需求在几年前就开始起步了,行业内也出现了一些方法。“这些方法到真正的仪器使用者手中总会暴露出各种问题,不能称之为真正行之有效的‘解决方案’”,刘华芬发现了这一点,开始更注重真实样品基质中的重现性。希望通过最新的样品处理技术反复验证和不断改进给使用者提供一个真正的问题解决途径。她说,“如果用于验证和改进的时间能够达使方案真正解决问题,这样的时间花费就是值得的。”

  多次多地实验证明的确换来了使用者的信任,刘华芬转述北美用户对SCIEX解决方案的心声:“我知道你们的方法能够帮我成功,所以愿意购买SCIEX的产品。”如今,方法验证与方法开发共同称为SCIEXLabs的两大有机组成部分。

  除了可重复性,最新的样品处理方法以及简单数据处理也是实验室用户评价方法的重要因素。SCIEXLabs解决方案包含详尽的样品处理和自动化方法、LC-MS/MS实验方法、数据处理和报告模板等内容,甚至包括各种试剂的详细信息和前处理的每个步骤。

  应用专家贾彦波常在用户实验室帮助用户解决仪器和方法的应用问题,在与SCIEX仪器和方法使用者的交流和回访中,他发现“用户对SCIEXLabs提供的整体解决方案满意度极高”,“能够让仪器更高效的发挥作用”是用户们的普遍反映。国家水产品质量监督检验中心的某实验室对应用SCIEXLabs提供的兽残方法包的反馈是:“方法包中包含的SOP详尽、明了,实验人员可以轻松重现数据,最快速的得到准确数据,这是我们需要的。”中国农科院蔬菜花卉所将农残检测解决方案用于大量样品的日常检测,其实验室人员反馈表示:“方案帮我们节省了方法开发时间。由于缺乏开发人员,方法开发对我们来说比较吃力,有的方法要花上半年。拿来即用的整体解决方案帮我们提高了应用的节奏。”

  刘华芬也表示,“不仅仅在中国,在其它地区我们的解决方案也非常受欢迎”。除了在中国,SCIEXLabs和他们的方法也快速在国际上也获得了关注和认可。在今年早些时候,SCIEXLabs受到美国食品及药物管理局(FDA)邀请,就BioBA解决方案的应用为其生物药专家和官员做专场培训。

  就在采访之前,刘华芬刚刚收到来自AOAC International(美国分析化学家协会)的贺信。SCIEXLabs凭借《食品中过敏原筛查方法》获得了AOAC官方方法组委会大奖。每年仅有一套方法能够获此殊荣,AOAC已将此方法采纳为行业标准方法模板。刘华芬将受邀参加今年9月在美国达拉斯举行的AOAC 130周年年会,并将在颁奖仪式上接受该奖项。刘华芬表示:“很高兴看到SCIEX作为仪器制造商在学术上得到AOAC的官方认可,也希望SCIEX的解决方案能借此更好的在行业中发挥作用。”

  为常规检测需求开发新方法,也将为科研分析提供直达“桥梁”

  SCIEX提供的解决方案从试剂到自动化到数据处理的整套流程是全球化的,但也会根据市场特点提供有针对性的方法。刘华芬说:“在中国,食品安全和环境健康是需求最多的应用领域。我们已经为中国的应用实验室量身定做了一些有针对性的解决方案。并将继续开发新的方案。再如,目前美国的大麻合法化给大麻检测提出了更多要求,我们也马上将矛头调至此,开发相应的方法帮助实验室快速胜任检测工作。”

  在中国,SCIEXLabs刚刚发布了一套针对中国应用需求研发的最新方案《水中176种药品和个人护理品筛查和定量整体解决方案》。刘华芬表示,这是为解决目前国内水质污染问题专门开发的针对药品和个人护理品(PPCPs)分析问题的一套有效参考方法。贾彦波是此方法包开发的负责人,他说,“水体中的PPCPs分析的难点在于其浓度低 (ng/L级)、种类广,对仪器性能和方法的要求都很高。”

  PPCPs其对环境水质的污染直接威胁到人类健康,最近几年国内水体污染事件不断曝出,越来越受到关注。而目前,我国还没有出台检测水中PPCPs的国家标准。针对这种情况,贾彦波查阅国内外相关文献方法,首先参考了美国环境保护局(EPA)在2007年公布的Method 1694(检测水、土壤中PPCPs的LC-MS/MS法),“EPA的这套方法是国内外分析PPCPs时的主要参考方法,包含了72种PPCPs的分析。”他也将由EPA方法演变出的方法进行了总结和提炼,用于SCIEXLabs方案的开发。

  在介绍《水中176种药品和个人护理品筛查和定量整体解决方案》的优势时,贾彦波说:“这套解决方案涉及的PPCPs种类更广泛,不仅包括了EPA 1694方法中的72种化合物,还增添了一些常见的抗生素、激素、农药等共176种,方案中样品使用量非常少,仅50 mL为EPA方法的1/20。另外,无论是前处理方法还是分析时间,都比已有方法有了大幅度减少,仅2个多小时就能够完成从前处理到最终结果的所有分析。”

  贾彦波还表示:水质污染问题是国际性问题,PPCPs的方法虽是在中国研发的,但是欧美等其它国家也有需求,此方案所有的文件都有中、英文两个版本,,可以方便的提供给国际用户。

  根据实验室的需求,解决方案的选择是多种类型和不同方向的。食品、环境等常规应用实验室需要解决方案来提供一步到位的结果产出。那么,是不是解决方案在高端科学研究就没有用武之地了呢?对此,刘华芬表示:“合适的解决方案可以帮助科研工作者在前沿科研中‘抄近路’,在某些步骤为科研提供直达的‘桥梁’。 SCEIX的仪器用户,依然可以根据自己的研究设计在高端仪器上玩出花样。”

  编辑:郭浩楠

  后记:加入SCIEX之前,华芬有近15年的制药、临床等领域的工作经验。她的工作背景帮助她更好地理解工业界的发展需求和方向。同时,她也把对工业领域应用需求的洞察能力带到了SCIEX和科学仪器制造行业。需求不断,方法不竭。华芬将和SCIEXLabs团队继续为满足仪器用户的应用需求提供最有力的支持。相信所有的科学仪器用户对业内的应用支持团队同样有更高的期望,希望有更多的好方法涌现,让质谱等科学仪器尽其所能、高效“奔跑”。

  刘华芬女士简历:

  刘华芬女士9 年前加入位于美国硅谷Applied Biosystem (SCIEX 前称),现任全球SCIEXLabs总监, 曾任高级科学家,应用技术及支持高级经理,应用技术及支持总监。 在加入SCIEX之前她曾在辉瑞制药,罗氏 工作10 多年从事新药研发,曾经参加多个项目从新药研发,IND申报到二期临床。在负责SCIEX美州市场临床研究和毒理技术及支持期间,她带领团队开发和支持了连续6年的高速增长达到市场占有率的绝对优势, 在制药、临床研究毒理和质谱界得到客户和同行专家的广泛认可。她曾在国际一流刊物及国际会议发表超过100 多篇文章或文献。因为领先的研究结果多次被国际一流会议邀请做大会专题技术报告。

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