精准医疗普惠化，未病“先见”，从“芯”开始

深圳市中科先见医疗科技有限公司成立于2018年,倡导并践行“芯片级医疗”的理念,致力于成为跨界芯片革新医疗的平台型领军企业。该团队曾于2016年获得国内最高规格创赛——中国创新创业大赛的生物医药行业团队组全国总冠军,2020年获得中国医疗器械创新创业大赛IVD初创组全国亚军,2020及2023年获批“国家高新技术企业”,2021年获得中国创新创业大赛主动健康专业赛决赛优秀企业奖,2023年获批深圳市“专精特新中小企业”。公司拥有芯片及医疗器械领域专利逾70项,产品销售逾40个国家及地区。

图一:中科先见公司实景

从零开始做人造视网膜项目

2013年4月,吴天准刚入职中科院深圳先进院,即负责申报人造视网膜的广东省和深圳市的重大人才团队项目,并在获批后,创立微纳系统与仿生医学中心,担任中心主任及团队常务负责人来主导“芯片+医疗”的研发及产业化,布局人体植入及体外检测两大生物传感方向。最终在院所各级领导支持和团队成员齐心协力下,项目顺利通过深圳市和广东省验收结题,由院士领衔的评审专家组对团队的技术进展打出了95分的高分。吴天准介绍,人造视网膜技术是迄今最复杂、最精密的微型化有源植入医疗系统之一,属于前沿的脑机接口技术,涉及学科很多,体内植入部分包括高性能神经刺激电极、数模混合片上系统、植入式封装连接、人体无线充电和双向数据传输等,体外佩戴部分包括视频处理单元、AI算法、可穿戴医疗硬件等,当时人造视网膜团队有30多个人,涉及各个不同的学科方向,仅在微纳中心内部,就有包括神经科学、生物材料、集成电路、半导体器件等多个课题组,充分体现IT(信息技术)和BT(生物技术)的融合。

图二:中科先见人造视网膜产品核心技术

为了推动产业化卖房创业

吴天准回顾人造视网膜整个项目研发和产业化的过程,他认为最大的收获是学会了从零开始,跨界整合,迎难而上。面对探索未知新领域的重重压力,敢于冒险善于学习。值得欣慰的是,通过多年跨界融合、艰苦奋斗并长期坚持,整合各方面资源,他逐渐在国内率先闯出了“芯片+医疗”的新赛道。

吴天准介绍道:“我们发现技术平台的价值比起挣某个细分领域的钱,更为重要也更为持久。比如,通过医疗芯片技术平台,不仅可以做人造视网膜,还可以做其他脑机接口上游、先进的单分子体外诊断等,于是在2018年我们开始创办公司,实现技术平台的产业化,先进院以22项专利作价入股,由团队主导成立了深圳市中科先见医疗科技有限公司,致力于‘芯片+精准医疗’的核心技术产业化及生态构建。”

鲜有人知的是,中科先见2018年起步之初,也是资本寒冬,为了人造视网膜这样高难度项目的产业化,吴天准毅然卖掉位于福田区的房子,加上多年积蓄及市级人才计划的全部人才津贴,跟团队成员一起认缴700万元,加上获得产业资本的种子轮投资1000万元,带领团队往产业化方向迈进关键一步。

抓住机会快速实现技术变现

一旦踏上产业化征程,就意味着要接受市场的洗礼,企业掌舵人一次重大决策既可能让企业赚得盆满钵满,也可能血本无归。必须有敏锐的商业嗅觉及高效的执行力,这是对科学家出身的创始人的严峻挑战,吴天准对此有深切的体会。

2020年春天,新冠疫情席卷全球,对于初创企业来说无疑是巨大的危机,而吴天准看到了危机中也隐藏着契机。中科先见团队迅速行动,在春节后复工第一天就动员大家科技抗疫,发挥中科院孵化企业的社会责任。

很快,针对医护人员需要护目镜的需求,中科先见利用过去多年研制智能眼镜的技术积累,迅速开发出具有超强防雾功能的护目镜,并获得SGS等权威机构认证,不久便获得英国卫生部的100万套护目镜订单。这是中科先见从市场上淘得的“第一桶金”,也是人造视网膜项目技术平台的第一个跨界收获。

2020年下半年,吴天准决定立足“芯片+医疗”的平台,利用中科院转入的多个微流控芯片及设备专利,迅速布局体外诊断的中短期项目,特别是迅速组建试剂团队,综合考察新冠检测市场后,押注海外新冠病毒抗原检测。团队成员不懈努力,精益求精,基于高性能纳米金颗粒技术开发的新冠抗原快速检测试剂盒已先后通过IS013485、欧盟CE、德国BfArM+PEI等全球多个国家和地区的注册和准入资质,并以接近核酸检测的高灵敏度榜单上,排名世界前四)斩获大量海外订单。

吴天准说,“虽然我们不是一家IVD企业,但仅凭借纳米材料的多年积累及有限资源,仅仅用了1年半的时间,就从零迅速成长为具有一定制造规模的医疗器械企业,这得益于之前中科院综合性技术平台的厚积薄发,以及团队勇于面对市场挑战,善于抓住机会并强力执行的能力。”

吴天准带领中科先见经受了市场的考验,打了两场胜仗,积累了一定的经验,但他并没有被取得的成绩冲昏头脑,反而未雨绸缪,不忘初心,对企业未来发展做更长远的布局和规划。

立足医疗芯片底层大展身手

2021年3月,中科先见分拆其半导体部门,引进半导体行业优秀人才,成立了子公司深圳市勃望初芯半导体科技有限公司。该子公司作为To B的医疗芯片上游,独立运营发展,致力于医疗级“IC+MEMS”的创新技术研发和服务,是国内极少数将医疗、IC、MEMS和特种封装集成实现跨界结合的创新型硬科技企业,可提供生物医疗领域IC+MEMS集成的芯片模组的设计、流片及封测等完整解决方案。

同年11月25日,成立仅半年左右的深圳市勃望初芯半导体科技有限公司在全球5个国家和地区的1566个参赛项目中脱颖而出,获得南山区“创业之星”大赛的生物医药行业成长企业组一等奖、总决赛一等奖两个奖项,成为当晚最闪耀的“双料冠军”。

吴天准介绍,“目前,委托勃望初芯公司的医疗芯片相关的订单已经有几个上市公司的重要订单,我们的医疗芯片技术既可以用于超声影像芯片,又可以做基因测序芯片,看起来完全不同的应用方向,但底层技术和核心IP是相通和可复用的,随着知识产权积累还可以扩展更多细分领域,我们坚定地认为,跨界创新的医疗级芯片可以集成仪器的一些内核功能,让未来的高端医疗器械更加微型化、便携化,并且在IVD芯片领域,可以便宜得像一次性耗材,可以用完即抛。”吴天准充满信心地说。

而吴天准所说的一席话是基于对当前医疗检测产业的超前判断,因为目前精准医疗的检测需求大部分集中在核酸、蛋白及细胞层面,医院相关科室如果想要具备上述检测能力,需要购买进口数字PCR/测序仪、化学发光、流式细胞仪以及相关的检测试剂盒,同时需要对操作人员进行培训。这种情形下科室需要花费大几百万元的成本。

因此,中科先见2023年研发了国内首款通用型单分子核酸/免疫的检测系统,发布的芯弃疾?系列产品是可以拓展细胞、蛋白、核酸层面的通用化、高灵敏检测的产品,能够满足低丰度、珍稀样本的测试场景,节省用户综合成本接近80%,还降低了操作难度,提升了操作的简易性,降本增效提质明显。

图三:中科先见基于生物芯片的单分子核酸/免疫的检测产品阵列

瞄准精准医疗普惠化超前布局

目前,芯弃疾?系列产品已通过数百例临床样本测试,将重大肿瘤疾病的检测灵敏度显著提升,并计划将自主研发的示范性试剂盒和系统方案开放给下游上千家IVD厂家,大力推动超灵敏、低成本的单分子芯片及配套系统在市场上的快速渗透和普及。

吴天准描述着对未来的规划蓝图:“在国家鼓励医疗器械创新的大背景以及精准医疗和个性化用药等利好的推动下,芯弃疾?系列产品的市场将持续扩容,借助通用、创新、精确、快速和低成本的优势,助力整个万亿级精准医疗市场发展。目前三级医院仅3000多家,但基层医院有100万家以上,仅院内市场的增长空间就有300倍以上;靠核心的芯片高度集成单分子仪器功能,将仪器售价从几十万降到2000,单项测试的芯片及试剂售价从数百元降到100元,就能推动单分子核酸/免疫检测走向居家检测,惠及中国5亿家庭。从3000家三级医院才买得起的百万售价的单分子精准医疗,到5亿家庭也用得起的百元/千元售价的普惠医疗,有逾15万倍的增长空间,其中最关键的引擎,就是高度集成及跨界的医疗芯片。”

在接下来商业化过程中,中科先见将基于当前芯弃疾?JX-P/JX-E系列产品对市场的深耕和洞察,进一步完善基层化商业产品芯弃疾?JX-C系列的芯片化与自动化,以补足中心化PCR 实验室难以覆盖的基层碎片化检测需求,最终实现重疾早筛及精准诊断产品的“高灵敏+低成本+简易性”布局。在吴天准看来,“芯片+医疗”的赛道足够长,而且刚刚兴起,中国企业在这一新的领域有望打败欧美巨头,不止国产替代,还要“弯道超车”。

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