量子流式細胞儀是將傳統(tǒng)流式細胞儀與量子技術(shù)相結(jié)合的新型檢測設(shè)備,由光學(xué)前端、量子探測器、高速電路等模塊組成。
流式細胞儀能夠快速分析單個細胞的物理和化學(xué)特性,是生命科學(xué)領(lǐng)域研究重要工具。但傳統(tǒng)流式細胞儀工作原理類似于高速相機,檢測器普遍采用光電轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換原理,靈敏度不足,難以檢測細胞發(fā)出極其微弱的散射光和熒光。量子流式細胞儀探測靈敏度達量子級別,能夠?qū)崿F(xiàn)單個光子的精準計數(shù),應(yīng)用前景廣闊。
量子流式細胞儀能夠同時檢測單個細胞的磁、光、電信號,具有靈敏度高、檢測速度快等優(yōu)勢,在臨床檢驗、醫(yī)學(xué)研究、細胞分析、藥物研發(fā)、生命科學(xué)研究、材料科學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
近年來,流式技術(shù)在不斷發(fā)展迭代,其中質(zhì)譜流式、成像流式、納米流式等技術(shù)革新,進一步拓展了流式細胞儀應(yīng)用維度。量子流式技術(shù)作為顛覆性新技術(shù),有望將流式技術(shù)帶入3.0時代。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2025-2029年量子流式細胞儀行業(yè)市場深度調(diào)研及投資前景預(yù)測分析報告》顯示,量子技術(shù)與流式技術(shù)集成存在極大技術(shù)挑戰(zhàn),包括量子傳感器的微型化、多模態(tài)信號融合算法的開發(fā)、生物兼容性封裝技術(shù)的突破等方面。受技術(shù)限制,目前量子流式細胞儀多處于研究中,尚未進入商業(yè)化階段。
美國Miftek公司由普渡大學(xué)教授J. Paul Robinson與索尼前副總裁山本真伸共同成立,在第38屆國際流式細胞技術(shù)大會CYTO2025上,其首次對外發(fā)布了量子流式細胞儀CytoSPECTRUM,CytoSPECTRUM采用單光子計數(shù)原理直接對接受的光子數(shù)量進行計數(shù),預(yù)計該儀器最早于2026年中能正式上市。
我國在量子流式細胞儀領(lǐng)域也有突破,基于國器(德清)傳感技術(shù)有限公司自主研發(fā)的多通道陣列式量子傳感器系統(tǒng),深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司開發(fā)出了全球首臺量子流式細胞儀,在臨床測試中,該設(shè)備對早期肺癌細胞的檢出率達92%,較現(xiàn)有技術(shù)提升明顯。
新思界
行業(yè)分析人士表示,量子流式細胞儀有望將流式技術(shù)帶入3.0時代,市場發(fā)展前景廣闊,但受技術(shù)限制,目前量子流式細胞儀尚未進入商業(yè)化階段。我國流式細胞儀進口依賴度較高,尤其是高端流式細胞儀,且美國禁止向中國出口高參數(shù)流式細胞儀,流式細胞儀國產(chǎn)化需求迫切。我國量子科技處于全球第一梯隊,擁有國盾量子、國芯科技、科大訊飛、光迅科技、中科曙光等多家知名量子科技企業(yè),未來由量子科技賦能的量子流式細胞儀或?qū)⒊蔀榱魇郊毎麅x國產(chǎn)化破局的重要力量。
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