来源：中国体外诊断产业发展蓝皮书
供稿、编辑：弋水
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生化诊断技术和产品发展分析系列——生化诊断试剂
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（一）生化诊断试剂概述
临床生化是在人体正常生物化学的基础上，研究病理状态下生物化学的改变，通过分析相关代谢物的变化，寻找特征性标志物，建立相应的检测方法，为疾病预防、诊断、治疗和预后提供生物化学信息和决策依据。
生化诊断是指利用Lamber-Beer定律，通过各种生物化学反应在体外测定各种无机元素、蛋白和非蛋白氮以及酶、糖、脂等生化指标的体外诊断方法，我们常用的肝功能、肾功能、血糖、血脂等检查项目就属于生化诊断。
临床生化诊断试剂与生化分析仪结合起来使用，应用化学、酶学、免疫学等相关技术原理，诊断人体相关的临床生化指标。通过试剂与相关待测物的特异反应，给出特定的光学信号，由生化仪记录，与校准品进行比较给出相关待测物的水平。生化诊断是目前最常用的体外诊断方法之一，也是国内外发展最早、最成熟的IVD细分领域。
（二）生化诊断试剂技术
临床生物化学方法的进展主要源于生物化学、分析化学等基础研究及电子计算机等高新技术的发展。临床生物化学已从过去的手工滴定、化合物颜色反应进入一个全新的自动化微量分析时代。主要使用的生化试剂技术有：
1.生化分离与分析技术
近20年来生化分析发展快速。光谱技术已从单一的比色法发展为分光光度法、透射比浊法、原子吸收和火焰发射光谱法、分子荧光光谱法。分离技术除了一般的离心和超离心技术外，在层析和电泳技术方面有更广泛的发展和应用。层析技术如薄层层析、凝胶层析、离心交换层析、亲和层析、气相层析、高效液相色谱（HPLC）等应用也越来越广泛，特别是HPLC以其快速、高分辨率在微量代谢物、药物检测方面更胜一筹。电泳技术中纸电泳、醋酸纤维膜电泳的应用已明显减少，琼脂糖电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAG）在蛋白质分离方面的应用增多。等电聚胶电泳、毛细管电泳也在某些临床化学实验室开展。
2.自动分析与酶法分析
30年前，我国临床主要采用固定时间测定酶活性，而近20年我国临床生化检测跨越了国外采用分光光度法连续监测酶活性的手工阶段，而一步到位引进自动生化分析仪采用动力学法连续监测酶活性。新方法的采用，使可分析的酶范围扩大，测定准确度和精密度提高，为临床提供更广泛的信息；同时自动化分析促进了酶法对代谢物测定的研究与应用，许多体内的生化反应被模拟，过去采用强碱、强酸、火焰等比较激烈的化学反应被摒弃，代之以温和、快捷、无污染的代谢物酶法测定。离子选择电极的应用日益增多，并作为模块组合参与自动化分析。干化学分析由于具有简便、快捷、准确的优点，也在国内的许多实验室，特别是急诊室广泛采用。
3.免疫化学分析
我国70年代开展了放射免疫分析，建立了甲胎蛋白、人绒毛膜促性腺激素、胰岛素的放免测定技术。近20年来，随着免疫学研究的进展，特别是80年代单克隆抗体制备技术的广泛应用，免疫浊度法、酶免疫等检测技术迅速发展，临床化学、免疫学学科与技术之间的交叉和相互渗透，使越来越多的临床化学检验采用了免疫学技术，如ApoAI，ApoB等载脂蛋白，脂蛋白（a）、磷酸肌酸激酶同工酶、肌红蛋白、肌钙蛋白、微量白蛋白、前白蛋白、转铁蛋白、α1-微球蛋白、铜蓝蛋白等特种蛋白的测定，多种激素和治疗药物的测定也可采用免疫化学方法。
（三）生化诊断试剂分类
生化诊断是最早实现自动化的检测手段，也是目前最常用的体外诊断方法之一，常用临床生化试剂有以下几种分类方式：
1.按临床性质分类
（1）肝功能检测项目：丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）、碱性磷酸酶（ALP）、γ-谷氨酰转移酶（γ-GT）、胆碱脂酶（CHE）、总胆红素（TBIL）、直接胆红素（DBIL）、总胆汁酸（TBA）、谷氨酸脱氢酶（GLDH）、腺苷脱氨酶（ADA）、5’-核苷酸酶（5’-NT）、α-L-岩藻糖苷酶（AFU）、前白蛋白（PA）等。
（2）肾功能检测项目：尿素（Urea）、尿酸（UA）、肌酐（CREA）、胱抑素C（CYCS）、α1-微球蛋白（α1-MG）、β2-微球蛋白（β2-MG）、视黄醇结合蛋白（RBP）、尿总蛋白（UTP）、尿转铁蛋白（UTRF）、尿微量白蛋白（MALB）等。
（3）糖代谢检测项目：葡萄糖（Glu）、糖化血红蛋白（HbA1c）、糖化白蛋白（GA）、果糖胺（FMN）等。
（4）血脂检测项目：胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、载脂蛋白A1（ApoAⅠ）、载脂蛋白B（ApoB）、脂蛋白（a）（Lp（a））、载脂蛋白E（APOE）等。
（5）心血管疾病检测项目：肌酸激酶（CK）、肌酸激酶同工酶（CKMB）、肌红蛋白（Mb）、肌钙蛋白（cTnI）、同型半胱氨酸（Hcy）等。
（6）胰腺疾病检测项目：α-淀粉酶（AMY）、胰淀粉酶（PAMY）、脂肪酶（LPS）等。
（7）微量元素：钙（Ca）、氯（Cl）、镁（Mg）、无机磷（P）、二氧化碳（CO2）、锌（Zn）、铁（Fe）等。
（8）免疫性检测项目：免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白M（IgM）、补体C3（C3）、补体C4（C4）、免疫球蛋白D（IgD）、C反应蛋白（CRP）、超敏C反应蛋白（HS-CRP）、免疫球蛋白E（IgE）等。
（9）其他检测项目：乳酸（LA）、卡马西平（CRA）、乙醇（ALC）等。
2.按化学性质分类
（1）酶类：丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）、碱性磷酸酶（ALP）、γ-谷氨酰转移酶（γ-GT）、胆碱脂酶（CHE）、谷氨酸脱氢酶（GLDH）、腺苷脱氨酶（ADA）、5-核苷酸酶（5’-NT）、α-L-岩藻糖苷酶（AFU）、肌酸激酶（CK）、肌酸激酶MB同工酶（CKMB）、α-淀粉酶（AMY）、胰淀粉酶（PAMY）、脂肪酶（LPS）等。
（2）底物代谢类：胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、尿酸（UA）、葡萄糖（Glu）、总蛋白（TP）、总胆红素（TBIL）、直接胆红素（DBIL）、二氧化碳（CO2）等。
（3）无机离子类：钙（Ca）、氯（Cl）、镁（Mg）、无机磷（P）、锌（Zn）、铁（Fe）等。
（4）特种蛋白类：免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白M（IgM）、补体C3（C3）、补体C4（C4）、免疫球蛋白D（IgD）、载脂蛋白A1（ApoAⅠ）、载脂蛋白B（ApoB）等。
（四）生化诊断试剂发展历程
截止至今，临床生化试剂的研发与生产大致经历了四个阶段：
20世纪40/50年代——自行配制的简单试剂；
20世纪50/60年代——组合生化试剂；
20世纪70/80年代——干粉型生化试剂；
20世纪90年代以后的全液体型生化试剂。
中国生化试剂诊断产业真正开始发展于20世纪70、80年代，经历30多年的发展，从无到有，从弱到强，现已具备产业规模发展条件并进入高速发展阶段。
1.发展初期
中国的体外诊断事业始于70年代末。当时，我国的体外诊断产业基础几乎为“零”，产品方面：仅有用于“三大常规”的简单稀释液和染液及用于肝功能项目中“比浊管”（方法已淘汰）的生产。当时的生产单位只有为数不多的几家医化所和试剂站，如上海医化所是最早自包被“二对半”供应商；江苏金坛卫校试剂站的主要产品为瑞氏染液、白细胞稀释液、肝功能比浊管、黄疸比浊管及简单的常规手工试剂；安徽宿州市医学检验中心生产的医学检验箱内配显微镜、白细胞稀释液、血小板稀释液等。当时检验科开展的全部项目几乎全是实验室自配。
2.开始起步
1978年党的第十一届三中全会后，正式确立了对内改革、对外开放的政策，生化试剂行业也开始走向春天。进入80年代后，在全国范围内，陆续出现了一些作坊式的、非主营的体外诊断试剂生产企业，如：上海湖南化剂室是1974年成立的，前身是一个纸盒组，到1983年职工增加到20名，是当时生产生化试剂的专业单位，当时80%的职工是青年，文化程度最高的是两个高中生。在当时没有技术、资料、设备、资金的情况下，他们通过各种方法和途径开发新产品，从无到有，逐步增加到20个品种，主要生产类风湿胶乳和蛋白电泳用丽春红染液。有些产品是全国独家生产的，填补了国内空白。
生产手工化学法常规试剂盒的厂家有北京化工厂试剂分厂、武汉传染病院、北京肝炎中心、湖北生物工程研究所、江苏金坛试剂站等，全国生产、经营体外诊断产品的单位仅几十家，临床检验所需试剂仅有极少数的部分商品化试剂，且生产规模小，产品单一。
虽然80年代初期的体外诊断生产企业和经营单位规模较小，但部分专家学者和企业家们已经意识到体外诊断产业发展的广阔未来。1982年卫生部临床检验中心成立，随后，各省市临床检验中心也相继成立。各地临检中心的成立为中国体外诊断产业的形成和发展起到了极大地推动促进作用。在各地临检中心相继成立的同时，我国的体外诊断产品研制与引进也在快速起步。
3.蓬勃发展
进入90年代，一大批体外诊断生产企业和进口代理企业如雨后春笋般的不断涌现。伴随着生产企业增加和临床检验对商品化试剂需求的猛烈增长，体外诊断经营企业也得到了高速发展的时代机遇。生化试剂行业也开始变得异常活跃，很多企业成长起来并得到快速发展。生化生产线日益丰富成熟的同时，各企业也朝着多方面（生化仪器、免疫试剂等）进行扩张。
1998年3月国家药品监督管理局正式成立，其后我国的体外诊断产业（生产、经营）逐渐步入法制化的发展轨道，体外诊断产业已在业界获得广泛共识。
1999年4月由宋海波同志撰写的首篇涉及商品化体外诊断试剂管理的论文《临床检验质控管理及批批检试剂使用评价》的论文在《中华医院管理》杂志第15卷第四期发表，标志着我国商品化的体外诊断试剂已经步入正规化、法制化的国家管理层面。
4.走向成熟
走进21世纪，我国生化诊断产业进入成熟阶段，在如今的生化试剂生产企业中，涌现出一大批民族的、优秀的可与国际知名厂商比拟的企业，如：北京九强、北京利德曼、上海科华、宁波美康等。几十年来我国生化诊断产业从零起步，在不断成长、进步，目前已走出国门走向世界。
（五）生化诊断试剂市场容量
生化诊断试剂是我国体外诊断试剂的主要类别之一，占据生化市场份额可达到70%左右。
国内市场生化诊断试剂国产化已相对成熟。经过多年发展，我国在生化诊断试剂领域的自主创新能力已显著提升，整体技术水平已基本达到国际同期水平，目前约三分之二的市场份额已由国产品牌占据，同时涌现出了一些具备与国际巨头竞争的企业，主要有美康生物、利德曼、中生北控、北京九强、科华生物、四川迈克等。但由于国内一线城市三级医院配置进口高速生化分析仪较多，且进口产品在技术和质量方面仍具备一定优势，因此目前在一线城市三级医院等高端市场国外企业，如罗氏、贝克曼等仍占主导优势，国际品牌日立、贝克曼、罗氏、西门子四个厂家占据了全国生化产品30%以上的市场份额。由于生化试剂技术门槛相对较低以及生化分析仪的开放性，国产生化诊断产品逐步完成进口产品的替代。
生化试剂领域贝克曼、罗氏市场较稳定，其它生化试剂生产企业如宁波美康、九强、利德曼、中生北控等传统业务增长乏力，宁波美康、九强生物等企业采用并购、共建实验室等方式积极拓展业务，增加销售手段。
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责编：Weber
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