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目前，樣品製備是體外診斷（IVD）所面臨的主要挑戰之一，單細胞分離也不例外。

識別細胞種群中單個細胞之間的差異可幫助我們理解種群的異質性和行為模式。有別於只考慮平均值的細胞集合整體分析，單細胞分析可以鑑定相同樣本中細胞之間的微小而關鍵的變化。然而，實現單細胞分析仍面臨諸多挑戰，如細胞分選、細胞分離、細胞溶解和純化。Yole Développement通過對該領域市場和技術趨勢的深入研究，發布了題為《應用於樣品製備的微流控技術》的報告。

基於上述背景，Yole Développement（以下簡稱Yole）的首席執行官兼總裁Jean-Christophe Eloy採訪了Sphere Fluidics公司的首席執行官Frank Craig博士（以下簡稱FC），FC博士同時擁有MBA學位。近期，Sphere Fluidics公司獲得了700萬美元的投資，用於Cyto-Mine®的研發，Cyto-Mine®是一款獨特的單細胞分析系統。以下是訪談內容。

Yole：您可以簡單介紹一下Sphere Fluidics公司及其發展歷程嗎？

FC：Sphere Fluidics（以下簡稱SF）公司起源於劍橋大學，是一家專注於單細胞分析生命科學工具及其衍生產品開發的公司。我們的戰略是開發產業化的單細胞分析系統，用於通過單細胞分析進行快速、超高通量治療方法研究（如Cyto-Mine®系統）。我們的目標市場空間估值超過10億英鎊/年，我們最主要的市場是生物製藥研究和開發。

SF公司擁有54項專利和2個商標，創造了超過1200萬英鎊的撥款和資金。目前為止，我們已經融資400萬英鎊，並且剛剛在新一輪融資的第一階段完成約500萬英鎊的融資，下一輪融資也已正在規劃中。

從剛開始與製藥行業開展合作項目——開發新型生物芯片和工作流，SF公司的關注點已經轉向單細胞分析系統的研發。兩年前，我們意識到SF公司的液滴技術在復雜的單細胞工作流中運作良好，我們便開始與業內主要廠商交流來確定他們對單細胞分析儀器的需求。我們的研發計劃始於2015年2月，2015年10月第一代Cyto-Mine®系統問世。我們有多項合作和技術接入項目正在進行中，我們第二代Cyto-Mine® 系統將於2016年11月問世。目前，一些製藥行業的合作夥伴和研究中心正在測試第一代Cyto-Mine®平台。

Yole：SF公司的核心競爭力和附加價值是什麼？

FC：我們最初目標是提供研發服務，在發展過程中，SF逐漸轉型開始研發分析系統。基於上述技術，公司開發了Cyto-Mine®系統，一款將四個生物芯片集成到一個一次性無菌封裝模塊的桌面系統，名為Cyto-CartidgeTM。該系統可以製備、分析單細胞，並將每個單細胞分配到獨立微球中去。該系統對製藥企業的單細胞分離工作非常重要。

Cyto-Mine®系統本身是一款單細胞分析和單克隆性保證系統，單細胞分析、複製、分離技術對生物製藥的研究和開發極其重要。傳統技術，如高通量篩選、蛋白分泌檢測、細胞快速分選、將單細胞分配給微孔板或單克隆性驗證，只能提供部分解決方案。Cyto-Mine®系統將成為世界首款可以在單一系統中自動完成各項功能的集成設備，成本更低的同時，低剪切應力則能保證更好的細胞修復。

第二代Cyto-Mine®系統

Yole：請描述一下SF公司現有的產品和合作夥伴。

FC：我們仍有很多持續性的研發合作，但我們公司的成長更專注於單細胞製備和分析設備的研發和銷售。一次性Cyto-Cartridge™ （10cm x 8cm）是由SF公司和索尼DADC生命科學合作設計，並由後者製造生產的微流控分析盒。該分析盒可以在幾小時內掃描100萬個細胞，Cyto-Cartridge™設備的價格大約在800美元左右，與傳統技術相比，節約了將近50倍的成本。

第一代Cyto-Cartridge™微流控芯片流道分佈

Cyto-Mine®系統由SF公司和TTP公司設計。

Yole：單細胞分析是一項快速發展並具有諸多潛在應用的技術（包括藥物研發、毒性檢測、生物產品和篩查），並且橫跨不同市場，如生物製藥、生物疾病、基因組學和化妝品。上述研究領域在單細胞層級操作的優勢是什麼呢？

FC：單細胞分析可以生成優化的統計數據，因而能提供更多的信息，幫助我們了解細胞群體中的異質性。很明顯，這種方法是對組織基礎和細胞群體研究的有效補充，為了得到上述分析，你需要一組細胞群體來弄清楚細胞之間的相互影響。憑藉Cyto-Mine®系統，我們正瞄準全球2000名潛在用戶的五大市場和應用，包括：

* 生物製藥研究和開發市場：生命科學領域和醫藥行業通過單細胞研究快速篩選成千上萬的抗體，市場規模達到2.14億英鎊，年增長率為10%。

* 幹細胞工程、分離和分析市場，市場規模達到5.8億英鎊，年增長率為14%。

* 單細胞疾病研究，例如：傳染病，市場規模達到6000萬英鎊，年增長率為6%。

* 合成生物學/生物工藝：在成千上萬變異體中找到合適的新型酶製劑，市場規模達到1.35億英鎊，年增長率為42%。

* 單細胞診斷和預後指徵，例如：癌症市場，市場規模達到200億英鎊，年增長率為15%。

Yole：處理單細胞時，主要的困難是捕獲、分離和保護目標細胞。在單細胞樣品製備方面，與其它參考解決方案，如FACS相比，微流控技術有何優勢？

FC：微流控技術是單細胞處理的理想平台。實現批量生產低價、複雜的Cyto-Cartridge™微流控分析盒，便是歐洲研發團隊經過十餘年的努力取得的顯著優勢。

微流控技術顯著地節約了成本。時至今日，採用傳統方法，一個單細胞實驗的花費為3~5萬美元。而使用我們的方法，採用800美元的Cyto-Cartridge™微流控分析盒，就會變得相當便宜，此外，一次性的微流控分析盒還避免了污染問題。

Yole：在您看來，廣泛採用微流控技術進行單細胞樣品製備所需要克服的其他困難還有什麼？

FC：批量生產集成四片或更多生物芯片的Cyto-Cartridge™微流控分析盒並非易事，但是目前我們已經解決了主要的技術和製造問題。作為一家小型歐洲公司，我們所面臨的第二大挑戰是如何正確佈局全球市場。為了搶占先機，我們需要尋找合適的合作夥伴。新的資金注入使我們在大批量生產、商業發展和國際銷售佈局都可以行動地更快一些。

就全球而言，對高性能單細胞分離方法的需求已經存在數年，但技術卻跟不上需求。現在不同了，今年我們會看到一些供應商的新產品大量湧入市場，並帶來許多新的用戶，推動市場快速發展。

即便如Illumina這樣在基因組學領域的領先公司，最近也意識到他們現在進入的單細胞分析市場將成為一個巨大的市場。為此，Illumina近期宣布了一項與Bio-Rad公司（掌握高性能液滴技術）之間的緊密戰略合作。

應用於樣品製備的微流控器件市場

Yole：未來12個月，SF公司將有哪些計劃？

FC：今年我們將專注於Cyto-Mine®產品發布和推廣，我們希望在銷售上取得2倍增長，並且預計2017年仍將保持相近的增速。

受訪者簡介

Frank Craig博士擁有大約20年的國際化、通用的管理經驗，曾任職於葛蘭素史克（GlaxoSmithKline）、阿莫仙生物科學（Amersham Biosciences）（擔任研發部副總裁，阿莫仙生物科學後來被兼併成立通用健康生命科學），以及一些初創公司。曾負責目前知名並廣泛應用的生物工具——綠色熒光蛋白（由2008年諾貝爾化學獎得主首次鑑定）的產品開發，以及許多其他生命科學產業相關的細胞產品、系統和服務。

Frank曾是極光生物科學公司（Aurora Biosciences，位於美國聖地亞哥）的聯合創始人和副總裁，極光生物科學公司最高市值18億英鎊，後來被福泰製藥（Vertex Pharmaceuticals）以4.2億英鎊的價格收購。Frank也曾是Smart Holograms公司（位於英國劍橋）的聯合創始人和首席執行官，Smart Holograms公司曾被譽為英國發展最快的公司。Frank在天使和風險投資籌集了約2700萬英鎊的資金，通過納斯達克上市籌集到2500萬英鎊資金，與全球生命科學和能源公司達成多項商業合作關係，合作成交記錄估值為1.8億英鎊。Frank是Smart Holograms公司和TekCel公司（位於美國霍普金頓）的董事會成員，2010年5月，在其幫助下建立了Sphere Fluidics公司，後出任公司首席執行官。Frank不僅擁有格拉斯哥大學細胞生物和微生物學的博士學位，還擁有華威商學院的MBA學位。