——专访易算生物创始人和总经理沈诚频

在蛋白质组学研究中,“技术碎片化”曾长期困扰科研团队。前处理依赖手工导致重复性差,进口设备与耗材价格昂贵,数据分析工具操作门槛高。而易算生物(Omicsolution)以“全流程适配”为核心,从试剂、设备到软件构建完整解决方案,成为国内蛋白质组学领域的重要支撑力量。近日,分析测试百科网专访了易算生物创始人和总经理沈诚频,听他分享从复旦实验室科研人到产业创业者的转型历程,以及易算生物如何以实验室真实需求为核心,构建覆盖蛋白质组学全流程的解决方案体系。

易算生物创始人和总经理沈诚频

科研启蒙:从蛋白质组学实践中锚定全链条需求

沈诚频与蛋白质组学的渊源,始于2005年的复旦大学实验室。彼时,他以化学系直博生身份加入杨芃原教授团队,恰逢团队参与贺福初院士牵头的“人类肝脏蛋白质组计划”。幸运地进入国家级科研项目研究团队的同时,也让他深刻体会到蛋白质组学研究的痛点。

“那时候整个蛋白质组前处理流程全靠手工拼接,可靠性、稳定性、重复性都很差,通量也很低。为提升效率买的4台进口自动化切胶酶解设备,样品损失率高达30%-40%,10个样品进去最后能出结果的只剩六七个,几乎成了摆设;酶解试剂要自己配制,不同批次活性差异大,一天最多处理10个样品,连凝胶电泳的数据分析都要手动校对。“沈诚频回忆道,杨芃原教授当时就提出“蛋白质组学需要流程自动化、标准化“,但受限于国内工程化能力与技术生态,这一想法只能停留在实验室阶段。

博士毕业后,沈诚频虽短暂涉足软件领域,却始终关注蛋白质组学技术发展。2017年前后,他注意到国外开始出现安捷伦Bravo、德国PreOmics等自动化设备,便尝试通过代理引入国内,却发现这些产品仍存在“水土不服”。这些产品最初是基于核酸磁珠富集的自动化流程开发的,通量低,并且没有针对蛋白质组学流程优化。如果在这些设备之上做流程修改,成本太高,而且必须使用原装进口耗材,单个样品前处理成本高达200-300元,远超国内实验室预算。

“蛋白质组学不是买一台设备、一款软件就能解决的,需要‘前处理-检测-分析’全环节协同。”2019年,沈诚频明确易算生物定位:不做单一产品代理,聚焦蛋白质组学全流程,从试剂到设备再到软件,打造适配本土需求的解决方案。2022年,团队完成核心自动化设备自研,配套开发试剂与软件,终于实现了当年在复旦的愿景:让蛋白质组学流程自动化、标准化。

蛋白质组前处理自动化工作站:适配本土需求的高效工具

如今易算生物的主力前处理自动化产品,是自主研发的96通道蛋白质组学前处理自动化工作站。该系列设备的设计逻辑,完全围绕国内实验室的“实际痛点”展开,既解决高通量需求,又控制成本与操作门槛,牵头打造国内最早一批的蛋白质组学自动化设备系列产品,成为该领域早期自动化解决方案的核心提供者。

核心功能:覆盖前处理半程以上工作量

“我们的设备能替代蛋白质组学前处理中50%以上的手工操作,核心步骤都能自动化完成。”沈诚频介绍,设备覆盖从蛋白裂解、磁珠富集、还原烷基化、酶解,到除盐、翻译后修饰富集等关键环节;这些环节恰恰是手工操作中最繁琐、最易出错的部分。比如酶解步骤,手工需要反复移液、控制孵育时间,自动化设备可精准控制温度与反应时长,还能通过多通道同步操作,避免人为误差;除盐环节则通过适配专用除盐小柱,自动完成洗脱与收集,无需人工值守。

易算生物的“易肽“蛋白质组学前处理自动化方案

值得注意的是,设备并未追求“全流程自动化”,而是巧妙避开了“样品研磨”等异质性强的步骤。“不同样品的研磨差异太大——肝脏组织和头发的处理流程完全不同,要做自动化研磨,成本至少增加几十万,性价比太低。”沈诚频解释,实验室只需将研磨后的蛋白溶液分装到96孔板,10分钟内即可完成样品上样,后续3小时流程完全自动化,处理好后即可直接进行质谱分析。“这种设计既避免了‘过度自动化’的成本浪费,又精准解决了核心痛点。”

易肽Auto系列96通道自动化蛋白质处理典型流程示意图

关键优势:通量灵活与成本可控的平衡

该系列设备最受客户认可的,是“通量灵活”与“成本可控”的双重优势。从通量来看,设备以96通道为基础,可兼容1-96个样品的批量处理——既满足分析测试中心“一天几百个样品”的高通量需求,也适配中小实验室“一次8个样品”的轻量场景。“转化医学研究院用我们的设备后,每天样品处理量从30个提升到150个,数据重复性反而更稳定。“沈诚频举例,而对于中小实验室,即使一次只做8个样品,设备也能正常运行,只是需匹配高通量试剂盒的铺底需求。

成本控制则是设备的“核心竞争力”。易算生物通过全链条自研与国产供应链,彻底打破了高端设备的成本壁垒。这意味着,客户无需承担高昂成本,即可拥有性能卓越的解决方案。同时,单样品前处理成本降至几十元,仅为进口设备的1/5-1/6。“进口设备不仅整机贵,耗材还封闭,试剂盒单样品成本要300元,我们自研的胰酶、除盐小柱,能大幅降低耗材成本。”沈诚频说道。

操作门槛:3小时流程+零值守,适配非专业人员

“我们的设备没什么操作门槛,哪怕是刚接触蛋白质组学的学生,教一次就能上手。”沈诚频说,设备的操作流程已高度简化——样品上样后,只需在软件中选择对应的实验方案(如“常规蛋白酶解”“磷酸化富集”),点击启动即可,3小时后直接获取处理好的肽段样品。

设备还解决了“中小实验室人员不足”的痛点。“很多实验室只有1-2人做前处理,手工做96个样品要不停移液,累得腰酸背痛;用我们的设备,启动后不用人看着,实验人员可以去做其他工作。”

从设备、试剂到软件,搭建全流程产品矩阵

除了常规蛋白质组学应用,针对当前客户关注的胶内酶切、单细胞及空间蛋白质组学等领域,易算也可提供适配的解决方案。“单细胞样品量太少,手工操作很容易丢失,我们通过负压吸附和微量反应池设计,把样品损失率控制在10%以内。”沈诚频说。团队还开发了高通量冷冻研磨仪、高通量非接触超声破碎仪,填柱仪、柱温箱、进样瓶离心机等各类设备以满足客户的各种实验需求。

无论是手动实验还是前处理自动化产品,都需要配套试剂耗材。在这方面,团队针对不同样品类型以及不同的流程需求,开发了专用试剂与耗材。仅以除盐为例,针对不同的样品体系、不同的载量,易算生物提供适配不同场景的多种规格的除盐方案。针对不同的需求,开发了多种不同流程的试剂盒,如:常规、极微量、单细胞、空间蛋白质组、多种翻译后修饰富集、血液低丰度富集、石蜡包埋组织等蛋白质前处理试剂盒以及具备高性价比的质谱级蛋白酶。“我们的蛋白酶也经过活性校准,酶解效率比进口品牌高15%,批次间CV值控制在5%以内,能确保数据重复性。”沈诚频说,这些自研耗材不仅适配自家设备,还能兼容其他品牌仪器,进一步降低客户的替换成本。

易算生物多肽脱盐试剂盒的除盐效果

色谱分离与质谱检测环节,易算生物提供“硬件适配+技术支持”。易算代理及自主研发的高性能色谱柱,针对大队列样品优化柱效与寿命,连续4个月检测700个血浆样品后,质控肽段保留时间波动仍小于0.1分钟;作为布鲁克合作伙伴,团队还能为客户提供质谱参数调试服务——很多实验室买了timsTOF、Orbitrap Astral等高端质谱,却因方法设置不当无法发挥性能,易算生物工程师会根据研究目标(如深度覆盖或快速筛查),优化色谱梯度与采集参数,帮助客户将蛋白质鉴定深度稳定在8000-10000种。

数据分析是蛋白质组学研究的“最后一公里”,也是很多实验室的“短板”。易算生物在此领域的布局兼顾了“工具适配”与“技术兜底”:既代理了BiognosysDIA数据分析软件Spectronaut,满足对数据质量要求高的客户需求;也提供DIA-NN、FragPipe等开源工具的部署与优化服务,帮预算有限的实验室降低成本。对于缺乏生物信息学人员的团队,易算生物还提供“代分析+教学”服务——客户寄来原始数据,团队会完成从数据质控到差异蛋白筛选的全流程解读,同时通过一对一教学,帮客户掌握基础分析技能。近两年,易算生物还自主开发了EasyDIA、GlycAP、OmicsCloud、悟空云等生信分析产品。

竞争壁垒:以科研思维做产业,懂需求更懂落地

在蛋白质组学解决方案领域,不乏赛默飞、布鲁克等国际巨头,也有国内同行的追赶。谈及易算生物的差异化优势,沈诚频认为,最核心的竞争力在于“团队懂科研、更懂落地”——团队里一半以上的成员有实验室科研经历,能真正理解客户的“隐性需求”,而不是简单推销产品。

这种“懂需求、能落地”的特质,让易算生物积累了一批核心客户。自成立以来,易算生物已为全国100余家大中型质谱平台提供产品和解决方案;2019年以来易算成员以作者身份参与发表组学论文10+篇,被引上千次;近年被用户致谢、method引用等论文近400篇。

目前,清华邓海腾团队、北大生科院、中科院生物物理所杨福全团队、协和医院、国家蛋白质科学中心(凤凰中心)等国内主流蛋白质组学实验室,均在使用易算生物的解决方案;交大分析测试中心、西安交大分测中心、浙大分测中心等,则直接采用“设备+试剂+软件+服务”的全流程合作模式,“他们不用再自己拼凑不同品牌的产品,我们能帮他们把整个流程打通,让科研人员专注于科学问题本身。”

易算生物提供的蛋白质组学全流程解决方案

蛋白质组学:技术仍需不断提升流程需要务实可靠

作为深耕蛋白质组学领域20年的从业者,沈诚频对行业的发展有着清醒的认知。他承认,近年来蛋白质组学在通量、灵敏度、检测深度上有了显著提升,从早期一次实验只能检测2000种蛋白,到如今能稳定检测8000-10000种,技术进步有目共睹。但他也强调,这些进步更多是“量变”,核心技术原理仍未实现“质变”,“从基础研究到临床转化”还有很长的路要走。

他认为,蛋白质组学的未来突破需要全行业共同努力。一方面,需要硬件的革命性升级,现在蛋白质组学的通量和基因组学的通量相比,还落后两个数量级,需要开发更高通量的质谱,或专门针对单细胞蛋白质组学的设备,解决当前“通量低、成本高”的瓶颈;另一方面,需要建立全行业认可的“标准化体系”,包括前处理流程、数据分析方法、结果报告规范等,让不同实验室的数据能相互比较、验证。“易算生物能做的,就是把现有技术做扎实,让我们的解决方案每个环节都稳定可靠,为下游研究提供坚实的基础。”

从复旦实验室的“手工困境”,到如今成为国内蛋白质组学全流程解决方案的重要提供者,沈诚频与易算生物的经历,恰是国内科研人“从0到1”解决产业痛点的缩影。正如他所说:“Omicsolution的名字,就是‘组学解决方案’的意思。我们的目标很简单,就是让做蛋白质组学的团队,不用再为流程烦恼,能专注于科学发现本身,解锁生命奥秘,造福人类健康。”


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