司美格鲁肽代表的GLP-1类药物吸金能力惊人，2023年为诺和诺德贡献212亿美元，为礼来贡献125亿美元；2023年国内已有 112 款 GLP-1类新药进入临床阶段。这种多肽药物的神效不仅针对糖尿病，还可作为减肥药，甚至还有消除脂肪肝、预防阿兹海默症、治疗酒精成瘾及改善心血管等功效。GLP-1类药物发挥疗效的一个重要因素是其是缓释的、长效的，目前主要是周制剂，未来有望推出月制剂。谈到缓释和长效，我们自然会想到分子互作仪。药物研发人员改造GLP-1原始结构的主要目标，就是让其与体内蛋白结合，再慢慢解离，从而延长半衰期，更长时间地发挥药效。分子互作仪就是测定GLP-1类药物和体内蛋白结合力的利器。

何为分子互作技术？

　　世间万物之间普遍存在相互作用。苹果落地或砸到牛顿头上，这是宏观的力的体现，是可视化的相互作用。此外，还有肉眼不可视、微观的相互作用，它就是分子互作，是一切生命活动的基础。

　　我们以生物大分子为例，做进一步的阐述：生物大分子主要指蛋白质、核酸、多肽、多糖、脂类等构成生命的重要物质，它的活性和功能是通过分子间的相互作用来实现的，并引起生物分子的生物、化学、物理等性质的变化，而这种变化可通过特定的检测方法定量或定性分析，这种分析方法即分子互作技术（molecular Interaction Analysis）。

　　分子互作技术是利用物理、化学或光学等检测手段，从动力学、亲和力及热稳定性角度，对肉眼无法捕捉的细微变化进行测定和表征，包括平衡解离常数（Kd）、亲和力（Affinity）、结合常数（Km）、结合的配比、结合位点、作用方式、自由能变等，其中结合常数是表征相互作用强弱最重要的参数之一。事实上，分子互作技术不局限于大分子之间的互相作用，还包括小分子之间、小分子与大分子及分子组装体之间的结合，对于揭示生理或病理问题，或制药领域的药效、给药时间等至关重要。

　　在本文中，分析测试百科网对2024年1~8月份，分子互作仪招投标情况进行了统计分析，为大家充分了解国内外分子互作仪生产厂家的综合实力和市场分布提供了数据支持，也为大家购买分子互作仪提供参考。本文还进一步介绍了目前流行几类分子互作技术，对高校、科研院所、药企、疾控等单位选择适用的表征技术提供了可靠的依据。

风云迭起，2024年1~8月分子互作的招投标

　　2023年上半年，笔者曾详细介绍过分子互作的江湖故事：分子互作江湖（上）：门派林立 市场火爆和分子互作江湖（下）：主要玩家和新产品。在“分子互作江湖”文章中，笔者曾整理分析了2021年1月~2023年4月，两年多时间里分子互作分析仪中标信息。而在分析测试百科网发布的另一篇文章：中标市场洞察：热门分子互作仪选购榜单出炉，八种型号备受追捧，统计了2023年5月~2024年4月一年时间内分子互作仪中标情况。

　　在本文中，分析测试百科通过对中国政府采购网、千里马等招标网站发布的信息进行统计，使用“分子互作（分析）仪”、 “生物分子相互作用分析仪”、“表面等离子共振SPR”、“等温滴定量热仪”、“生物膜干涉BLI”、“微量热泳动仪”等作为关键词进行搜索，统计出2024年1~8月份不同类型分子互作仪中标的情况。

分子互作仪招投标的行业分布

　　分子互作仪应用主要集中在制药、高校、科研院所疾控、医院及质检等行业，根据招投标数量，购买的绝对主力是高校，占比达51.2%，其次是科研院所，占比36.6%。而高校和科研院所的应用，主要集中于药物研究、疾病治疗（细胞治疗）、生化和分子生物学、病毒学、种质资源、遗传育种等学科方向。虽然制药企业是分子互作仪的主力用户之一，但药企一般不采用招标的形式，这给我们的统计带来遗憾。

　　受全球经济下行的影响，今年分子互作仪的招投标量有所下降，但也不能因此否定其市场应用上的巨大潜力和在生命科学研究领域的意义。

图1 2024年1-8月招标行业占比情况

分子互作仪的“三驾马车”及主要品牌型号

　　 本文重点对2024年1~8月份，分子互作领域的招投标情况进行总结和分析，虽然时间较短，但希望这个统计结果能起到以点概面、窥豹一斑的效果。

　　2024年1-8月份，分子互作仪中标台数是41台，其中思拓凡Cytiva、赛多利斯Sartorius和诺坦普Nano Temper，三家企业的中标数量为32台，占中标数量总和的78.05%。不同品牌的详细占比情况见图2。

图2 2024年1-8月不同品牌中标数量占比情况

　　2024年1-8月份，分子互作仪中标总金额9143.202万，涉及7个品牌，11种型号。

　　由图2可知，统计期内，分子互作仪中标金额的前三甲中，Cytiva以38,598,500元中标金额位居第一，赛多利斯以28,324,380元占据第二，诺坦普Nano Temper排名第三，马尔文第四。Cytiva中标台数与赛多利斯相当，但总金额遥遥领先。值得一提的是，Cytiva的Biacore 8K以高灵敏度、高通量、多组道、2小时完成384个样品检测等突出技术优势，中标价格达500万左右，这是任何型号的分子互作仪无法比拟的。即使这么高昂的价格，在2024年过去的8个月，Biacore 8K依然四次中标。

图3 2024年1-8月不同厂商中标金额（单位：元）

　　分子互作仪价格昂贵，后期维护成本高，让大量需要测量分子间相互作用的中小型药企、高校、科研院所等面临购买门槛高与应用成本高的难题。而以小鳄、量准、英柏和极瞳为代表的国产品牌兴起，为分子互作仪的普及提供了解决方案。

　　分子互作领域门派林立、各怀秘籍。几种型号因其卓越的性能而受到追捧，包括Octet R8、Biacore 8K、Monolith X、Octet R2、MicroCal PEAQ-ITC、Biacore 1K及GatorPrime等，Biacore 8K、Octet R8等一些新品在招投标市场开始凸显优势，而在前几次统计中的“爆款”，呈走弱趋势。正所谓：江湖代有新品出，各领风骚三五年。

　　这些分子互作仪是各门派先进技术的载体，具有广泛的适应性，满足科研和应用领域对分子互作研究的多样化需求。

　　招标的地域分布，也是我们关心的一个问题。为此，分析测试百科网做了一个统计分析，如图4所示，招标情况与该地区相关产业或科研集中程度有一定的关系。

图4 2024年1-8月各省招投标数量分布统计

分子互作仪技术各有千秋

　　市场上流行的分子互作仪的技术基础不同，可谓门派林立、亮点纷呈，不同厂家各藏武林秘籍，主要包括：

　　（1）表面等离子共振技术（SPR），代表品牌为思拓凡（Cytiva），赛多利斯，英柏；及由SPR衍生出的NanoSPR，代表品牌为量准（Xlement）；以及阵列SPRi、局域SPRi等。

　　（2）生物膜干涉技术BLI，代表品牌为赛多利斯（Sartorius）、小鳄生物（Gator Bio）；

　　（3）微量热泳动技术MST，代表品牌为诺坦普（NanoTemper）；

　　（4）光谱位移技术，代表厂家品牌为诺坦普（NanoTemper）；

　　（5）光栅耦合干涉技术GCI，代表品牌为马尔文（Malvern）；

　　（6）等温滴定量热分析ITC，代表品牌为马尔文（Malvern）、TA仪器。

　　（7）其它如CG-MALS，

　　从代表厂家看出，分子互作从SPR诞生，最初是无标记的技术，是大部分厂家的选择，值得一提的是，赛多利斯最早采用BLI技术，但后来也推出了SPR技术（Octet SF3）。当分子互作技术广泛推广后，人们发现通过测定的主要参数就可以推断分子相互作用的情况，因此出现了MST和光谱位移技术，而且在速度和使用简便性上更有特点。正是因为特色突出，NanoTemper才异军突起，迅速摘得分子互作市场上的第三甲。另外从中标的国产品牌来看，Gator Bio的创始人是BLI技术的发明人，市场对其容易认可；而量准的技术也在SPR技术上有了改进并具有极致性价比，由于具有特色也被市场认可。由此可以看出，分子互作技术多样，客户的心态非常开放，可以接纳多种技术，但倾向于接受差异化定位、特色突出的企业。

表面等离子共振技术（Surface Plasmon Resonance, SPR）

　　SPR是最早的基于表面的无标记技术之一，SPR的发明具有划时代的意义，它开启了蛋白质相互作用研究的新方向，为生命科学的研究提供了新的技术手段。

　　SPR检测的是传感器表面附近的消逝波场内的分子相互作用引起的折射率变化。在这类传感器中，玻璃支架上的金属薄膜被特定波长的入射光照射。在特定的角度下，依赖于表面附件的折光率，激发所谓的表面等离子体。由于在反射光中损失了这部分能量，因此，反射光在检测器上时会形成光强度的“下降”，即共振角（即SPR角）。

　　通过实时确定SPR角的位置，SPR可以测量金膜表面附近（~ 250 nm以内）折射率的变化。仪器通常使用精密的微流路结构引入含有分析物的溶液来进行检测，并且至少需要一个参考流动池用于消除体积效应。

　　基于这一技术原理，Biacore AB公司于1990年开发了首台SPR仪器。1996年，Biacore 正式进入中国。而Biacore分子互作仪的市场潜力被不断看好，先是2006年被 GE 收购。2019 年，其分子互作业务版块又被丹纳赫生命科学平台，以超过 20 亿美金的价格再次收购而成为Cytiva旗下的品牌。经过三十多年的发展，Biacore（Biomolecule Interaction Analysis core technique）系列产品不断改进迭代，目前已经成为中美日等多国药典收录的分子互作检测“金标准”。

图5 SPR传感器作用原理

　　 量准医疗进一步发展了SPR技术，开发了MetaSPR（3D纳米SPR），其技术原理是：当入射光照射到表面光学金属纳米结构时，可引起金属自由电子的共振，由于电子共振致使光的二次发射，从而形成特定的反射光谱。芯片表面的分子或溶液的变化会导致特定波长处等离子共振的反射光强度发生改变。当反射光谱发生位移后的波长减去位移之前的波长时，在某一波长光的强度显著降低，某一波长强度显著上升。因此可以通过获取生物反应过程中两波长的反射光强变化，得到分子互作信号。

生物膜干涉技术（BioLayer Interferometry, BLI）

　　生物膜干涉技术（BLI）是一种基于表面的、无标记的光学技术。BLI是华人科学家谭洪博士本世纪初的研究成果。与其他生物传感器技术不同，BLI不使用复杂的微流控结构，而是通过将光纤传感器末端浸入样品/缓冲液中来进行检测。在检测过程中，从光纤传感器末端表面界面的反射光依赖于末端表面附近由于互作过程造成的厚度变化。该表面的反射光与内部参考表面反射的光会发生干涉，从而形成干涉图案。

　　当待测分子与浸泡在实验溶液（如样品）中的生物膜层表面结合时，膜层厚度和光谱干涉模式发生变化。通过实时记录光谱干涉图案的改变，该技术可以实时跟踪传感器表面附近分子结合与解离信息。

　　2001年，BLI技术原型机研发成功后，获得了安捷伦和三家风投公司的青睐。其后谭洪博士在美国硅谷创办了Fortebio公司，第一款BLI产品Octet QK于2006年上市后获得成功。2011年，Fortebio后来被Pall收购，2015年Pall被丹纳赫收购，由于反垄断的要求，2020年又被赛多利斯收购。2020年底，BLI技术被正式收录于《美国2021版药典》1108章，标志着BLI技术作为药物检测标准规范。

图6 BLI检测原理示意图

微量热泳动技术（MicroScale Thermophoresis, MST）

　　微量热泳动（MST）是Nano Temper十多年前首创的一项技术，是一种基于荧光的生物物理技术，用于量化分子间相互作用的强度。

　　MST 的原理是，当目标分子与配体相互作用时，与目标分子结合的荧光团周围的化学环境会发生变化，从而导致荧光强度的变化。在 MST 测量过程中，应用短暂而精确的激光诱导温度升高来放大与配体结合量相关的荧光强度变化。MST不受 buffer限制，几乎覆盖全部类型的分子，具有灵敏度高、简便、快速、样品消耗少等特点。

　　Monolith仪器通过玻璃毛细管直接在靶标和配体混合物的溶液中测量亲和力。

　　图7 MST技术原理

光谱位移技术（Spectral Shift）

　　2022年，NanoTemper又推出基于光谱位移技术的Dianthus和结合两种技术的Monolith X。光谱位移技术是一种基于荧光的生物物理技术，用于量化分子相互作用的强度。光谱位移技术的原理是，当目标分子与配体相互作用时，与目标分子结合的荧光团周围的化学环境会发生变化，从而导致等温条件下荧光团的发射光谱发生微妙的波长偏移。在光谱位移测量中，荧光比率测定值是通过同时记录两个预选波长的发射荧光来得出的。Dianthus 和 Monolith 是唯一使用这项技术进行亲和力定量检测的仪器平台。

　　光谱位移能够直接通过微孔板或玻璃毛细管观察和测量靶点和配体混合物溶液中发射光谱的变化。实验时将配体进行比例稀释，加入恒定浓度的荧光分子，在用590nm的光激发样品后，仪器会同时监测双波长（650nm和670nm）下配体结合引起的光谱位移，将两种波长下的荧光强度比值与对数的配体浓度作图，可拟合得到平衡解离常数Kd。 

光栅耦合干涉技术（Grating-Coupled Interferometry，GCI）

　　在波导干涉测量中，折射率的变化是在传感器表面附近波导的消逝场内测量的。这些折射率的变化会导致波导结构中光的相位（相位调制）发生变化。光在整个波导结构中传播，具有较长的作用距离（可达 3 mm），产生跨越传感器表面整体的倏逝波。相位变化信息以干涉图案方式输出。

　　2015年，瑞士Creoptix公司（现属Malvern）推出基于GCI的实时分子互作仪器WAVE。

图8 GCI技术原理

等温滴定量热技术（Isothermal Titration Calorimetry, ITC）

　　等温滴定量热计通过测量分子相互作用时释放或吸收的热量来完成测定。等温滴定量热法是一种高分辨率方法，用于完整表征相互作用的基本化学细节。该方法测定溶液中两种或多种化合物（小分子或大分子）的结合常数、反应化学计量和总反应能。可对温度条件进行控制以了解相互作用的温度依赖性。

图9 ITC技术原理

多种分子互作技术的比较

　　在简单介绍的基础上，我们进一步对每种分子互作技术优缺点进行比较。下边，笔者比较了主要几种分子互作技术的优缺点。目前，市场上流行的主要分子互作仪，无论大分子的蛋白或小分子的药物，都可检测。

分子互作仪的主要厂家及代表产品

　　笔者去年的文章：分子互作江湖（下）：主要玩家和新产品，曾详细介绍过一些著名厂家及产品，如Cytiva、赛多利斯、Nano Temper、马尔文及国内品牌小鳄、量准、英柏等。本文重点介绍这一年来的新品或新厂家。笔者统计了一下，近一年多时间，主要国内品牌推出新品。毕竟分子互作仪是国内的新生事物，具有旺盛的生命力。

TA仪器（Waters）

　　Affinity ITC

　　TA仪器是拥有60多年热分析仪研发生产的专业厂商，其前身是杜邦（Dupont）仪器部，1990年从DuPont独立。1996年，TA仪器被美国Waters集团并购。之后，TA仪器开展了一系列并购活动：2006年收购三大专业生产微量热仪器公司之一的瑞典Thermometric Ins.，推出TAM 系列新品；2007年收购三大微量热仪器公司之一美国Calorimetry Science Corp.，并推出Nano系列新品。

图10 TA的Affinity ITC

　　由名字可知，Affinity ITC 技术门派上属于ITC系列，它是TA仪器的经典产品，由一个灵敏的量热计和一个机械化注射器组成，该注射器可将精确数量的样品输送到含有目标分子的量热池中。Affinity ITC的实验过程由软件控制并设计，注射器定时输送微量样品。Affinity ITC的自动化可自动从温控96孔板直接输送样品，以供无人值守状态下使用。自动清洁消除了样品残留效应，自动上样可确保每次都以相同的方式将样品输送至仪表。

　　概括说，Affinity ITC还包括如下特点和优势：AccuShot™进样器加样精准到位，混合效果好。FlexSpin™搅拌器采用创新的慢速搅拌技术，提高混合效率和灵敏度 全自动、自定义的系统清洗程序消除批次间污染。智能硬件定位，加样精确可靠。通过主动式固态加热及冷却系统，实现真正的恒温控制。可选标准体积（1.0mL）或小体积（190μL）池。经行业验证的96孔温控液体处理自动进样器，可在购买时配置，也可日后添加。功能强大的ITCRun和NanoAnalyze™软件提供方法优化、模型拟合、批量分析、绘图和数据导出等全面的工具套件。

　　RS -DSC

图11 TA的RS-DSC

　　RS-DSC快速筛选差示扫描量热仪是TA仪器近些年推出的新品，它具有如下特点：首先，可同时分析多达 24 个样品，从而更快地深入了解药物产品的热稳定性。TA仪器 RS-DSC 技术还简化了高浓度药品的表征。RS-DSC 应用一次性 MFC（微流控芯片）盛放样品，可确保材料的高效使用。MFC 需要<15 ul 的样品量，该设计减少了繁琐的样品稀释、重复仪器清洁和污染风险，从而实现更清洁、更简化的操作。

小鳄生物（Gator）

　　小鳄生物是BLI技术发明人、华人科学家谭洪博士在国内创立的、基于BLI技术的分子互作仪品牌，小鳄生物自诞生以来，很快在国内分子互作仪市场占据一席之地。我们在去年的文章中报道过小鳄的生物互作仪：GatorPrime和 GatorPlus。2023年10月，小鳄生物推出两款分子互作仪：Gator® Pivot和Gator Pilot。

　　Gator® Pivot

图12 小鳄生物的Gator® Pivot

　　Gator®Pivot在高通量检测上又迈进了一大步，它拥有16通道检测能力，2个样本板位（96或384孔板），单次运行最多可检测816个样本，为高通量用户提供了更多选择。与同系列产品比较，扩大了样品温度调节范围（15~40℃）并增加防挥发功能，可以满足更多蛋白和核算类样本分析的实验需求。

　　Gator® Pilot

图13 小鳄生物的Gator®Pilot

　　Gator®Pilot是低通量检测的理想化选择，采用简单、灵动的机身设计，降低用户使用成本的同时提升灵活性。拥有4通道检测能力，适配 96 孔板，能够进行精准的动力学和定量研究。

量准

　　WeSPR™️200

图14 WeSPR™️200

　　2023年12月，量准推出了WeSPR™️200多功能分子检测仪，其兼具SPR与ELISA两种检测功能，可用于实时、无标记、快速分析多种生物分子之间的相互作用，获得高质量的动力学、抗体筛选、表位鉴定以及浓度测定等信息；具有8个光纤检测通道，可以使用单个通道或最多八个通道进行分析，从而实现样品通量的灵活性；全新升级的赋予功能，能够显著提高检测精度及稳定性；配套软件分析平台，实现数据一站式处理。

　　WeSPR™ One Auto

 图15 WeSPR™ One Auto

　　2024年3月，量准推出了WeSPR One Auto全自动生物分子相互作用仪。WeSPR One Auto是基于MetaSPR技术，是以纳米微阵列生物芯片为检测集质，通过检测共振反射或吸收峰强度的变化来测定分子之间的相互作用，并通过结合智能化的数据分析系统，可实现从样品处理、反应运行到结果分析的全流程自动化操作。无论是蛋白-蛋白、蛋白-核酸、抗原-抗体、还是小分子与生物大分子间的复杂互作关系，它都能以极高的灵敏度和更低的分子量检测下限进行深入探究和分析。

　　WeSPR One Auto在抗体开发、药物筛选、细胞治疗及基因治疗等研究中发挥了不可或缺的作用，为全球科研工作者提供了强大的工具支撑。

极瞳

　　极瞳生命科技有限公司专注的第一条管线是基于SPR技术路线的分子互作仪的产业化。 2023年9月，极瞳生命推出了高通量生物分子互相作用分析仪S-CLASS。

　　极瞳S-CLASS是基于SPR技术开发的高通量分子互作仪，它是国内首台8进样针16通道SPR分子互作仪，能够平行检测8种不同样品，快速获取动力学和亲和力数据。系统可容纳两块96孔或384孔标准微孔板，在运行时样品舱门可独立开取以进行更换，大幅提高运行效率。采用全新积木式程序编辑界面对新用户友好，8进样针可独立进样无需浪费孔板位置。极瞳S-CLASS有望突破国外垄断设备。

图16 极瞳S-CLASS