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布鲁克经营之道:科学家和科学家间的交流

2015.11.24

  ——专访布鲁克.道尔顿亚太区高级副总裁Rohan Thakur

  这家创办于1960年的德国企业一直对科学和极限产品保持激情,从享誉全球的核磁共振到分辨率达到千万级的FT-ICR离子回旋共振质谱。BCEIA 2015在布鲁克公司的新品发布会上,分析测试百科网记者采访了布鲁克.道尔顿的亚太区高级副总裁Rohan Thakur和布鲁克质谱中国区高级商业总监王克非,他们将为我们介绍布鲁克质谱业务部门的战略和特色,希望对所有关注布鲁克独创技术的读者有帮助。

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布鲁克.道尔顿的亚太区高级副总裁Rohan Thakur(左),布鲁克质谱中国区高级商业总监王克非(右),分析测试百科网总经理卞利萍(中)

  布鲁克的质谱发展里程碑

  1980年,布鲁克收购Analysen technik公司,进入四极杆质谱领域;1988年,推出TOF-1质谱;1982年,开发出第一台商用FT-ICR傅立叶变换-离子回旋共振质谱,近日布鲁克安装了世界上首台21 T,千万级分辨率的FT-ICR。1992年,布鲁克成功推出REFLEX MALDI-TOF,此后一直主导MALDI-TOF的市场;1994年,推出商用的电喷雾离子阱系统,后发展为今日的amaZon离子阱系列;2002年,推出ultrafleX MALDI TOF/TOF高通量系统,至今拥有microflex、autoflex以及ultrafleXtreme;2005年,推出micrOTOF-Q进入Qq-TOF市场,迄今拥有MaXis II、Impact II、Compact三大系列。2005年,布鲁克推出Smartbeam激光器,开启了高性能质谱成像的新领域。2011年推出SCION TQ三重四极杆气质联用仪(现更名为EVOQ GC-TQ);2012年推出EVOQ三重四极杆液质联用仪。2015年,布鲁克坚定不移地继续推进MALDI产品的应用,推出rapifleX MALDI-TOF及MALDI Tissuetyper解决方案;以及PharmaPulse药物高通量筛选解决方案。

  布鲁克在临床医疗领域的表现更是极其出色。在将所有硬件、软件、前处理、试剂、方法、数据库组合成系统的解决方案后,布鲁克于2009年推出MALDI Biotyper(MBT)以MALDI-TOF为核心的产品,应用于微生物鉴定领域,并2014年获得CFDA医疗器械注册证。

  布鲁克的商业模式:科学家和科学家沟通

  Rohan Thakur是质谱技术出身,自己拥有多项ZL。他拥有在生命科学领域推广质谱解决方案的全球经验,其中包括药物研发、CRO产业、临床化学、环境保护、食品安全、代谢组学与代谢物市场。Rohan早年曾在赛默飞担任质谱市场部经理,后任Taylor Technology质谱业务的副总裁,于2010年加入布鲁克,任四极杆质谱业务部副总裁,2013年8月起担任布鲁克.道尔顿的亚太区高级副总裁。

  Rohan这样描述布鲁克公司的商业模式:“对于像布鲁克这样聚焦技术的公司,通过科学家与科学家层次的交流,为我们的终端用户解决困难,沟通技术问题,把我们的优势更好地传递给客户,我觉得这是最有利于公司的。”

  “布鲁克是一家特殊的科学家的公司。我们的CEO是博士,克非是博士,我也是。我在研发方面的背景,使我更容易和科学家沟通。当我跟客户交谈时,我们不是在谈生意,而是在讨论科学问题,这给双方都带来很大的益处,我也非常喜欢这样的方式。”

  对于早年加入Finnigan(现为赛默飞质谱部)的经历,Rohan表示:“当时Finnigan也是科学家的公司,后来并入赛默飞后,公司越来越大,业务模式也在转变。到了布鲁克后,我再次发现,布鲁克的模式是scientist to scientist,我感觉又能回到从前。我喜欢和擅长这种方式,也对布鲁克的这种文化比较满意。”

  蛋白质组学和生物标志物的发展趋势和热点

  谈及生命科学中蛋白质组学和生物标志物的发展趋势和热点,Rohan表示:毫无疑问是大分子,包括:大蛋白、抗体、生物制药、生物仿制药(Biosimilar)。20年前大家研究的都是小分子,而今日药物研发的主要方向是生物大分子,所以趋势是:从发现(Discovery)到表征(Characterization),这两者是不同的,因此现在的趋势和热点都与20年不同。

  如果研究对象是小分子,通过合成能做出一模一样的拷贝;而如果对象是蛋白质,蛋白质来源于生物表达体系,不可能像小分子一样做出一模一样的拷贝。由于当前关注的对象是生物仿制药,就决定了分析方法和以前的不同。小分子时代能够100%拷贝,人们更关注分子的发现;而生物仿制药不能被100%拷贝,人们更关注蛋白的表征,比如比较谱图的差别,来证明和预期的大分子的一致性,以及表征生物仿制药的性能。所以大分子的表征分析是当前的研究趋势和热点。

  比如单抗药物分子上具有复杂的N-糖基化(N-glycan),连接位点、糖苷种类和比例的差别都会影响药物的性能,鉴定的工作因此也非常复杂。布鲁克的MALDI技术在此领域有特别多的应用,受到研究者青睐。因为MALDI使用方便、速度快、能够自动化;就 像医疗领域青睐基于布鲁克MALDI技术的Biotyper解决方案一样,MALDI这些优势,在生物制药这样的热点领域也得到极大体现。

  布鲁克独特方案:MALDI和ESI两种技术结合

  Rohan谈到最近热门的“Middle-down”技术,特点把百万分子量以上的蛋白酶解成二三十万的中等片段,再进行质谱分析。以前的“bottom-up”技术,是把蛋白酶解成极小的肽段,进行自下而上的质谱分析,但人们发现会丢失很多重要的翻译后修饰(比如糖基化)的信息;而“Top-down”技术完全不酶解,过大的分子量让后续的质谱分析很困难。“Middle-down”技术能较容易地实现后续的质谱分析,同时能够保留那些重要的翻译后修饰的信息。

  对生物仿制药和大分子蛋白的质谱表征,目前主要有两种技术平台,MALDI-TOF/TOF和ESI-Q-TOF,这两种技术是相互补充的,两种技术相结合可更系统地进行蛋白表征工作。布鲁克在此方面是市场领先者,因为其同时拥有先进的MALDI-TOF/TOF和ESI-Q-TOF技术,并且是唯一一家能够提供一个软件包,两种不同的分析工具,来完整表征如大分子糖基化的公司。“我认为这非常重要。对于科学家们来说,他需要解决科学问题,所以有两种不同的工具是非常有用的,不是只有ESI,也不是只有MALDI。”

  在前沿热点领域,为了更好地让客户使用,布鲁克近年来一个重要的研发趋势,就是为客户提供完整的解决方案。今年6月ASMS,布鲁克推出MALDI PharmaPulse™药物高通量筛选解决方案,具有较低的成本和更高的特异性。新的MALDI PharmaPulse™解决方案结合了速度、灵敏度、易用性于一身的Autoflex MALDI-TOF/TOF系统,并集成了业界领先的、由麻省Woburn的HighRes Biosolutions公司提供的HTS高通量筛选机器人和自动化软件。这种新的高通量筛选解决方案提供了最快的、商用质谱筛选方案,并显著降低单个样品的成本。另外,它的无标记检测底物技术,加速了方法开发,降低了筛选的复杂性,并在最大限度地降低传统HTS技术中因标记干扰产生的伪信号方面有很大潜力。

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MALDI PharmaPulse药物高通量筛选解决方案

  在ESI-Q-TOF方面,布鲁克提供全系列的产品,包括Maxis II 、Impact II和Compact。其中Maxis II拥有当前Q-TOF质谱最高的分辨率(80,000)和ETD技术,能够分析包括单克隆抗体亚基在内的整体大蛋白序列分析。可选功能“HighMass”有利于表征大分子和天然状态的蛋白质复合物如抗体药物偶联物。

  Impact Ⅱ具有高于50,000全灵敏度分辨率(FSR),50Gbit/s采样速度,在UHPLC速度下大于5个数量级的动态范围,极适合应用在生物制药的表征、复杂混合物体系中痕量化合物分析方面,在灵敏度、分辨率、采集速度方面具有最强的综合性能。

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布鲁克Q-TOF产品:maXis II和impact II

  布鲁克的成功要素:研发投入占比最高

  Rohan表示:相较于市场上其它竞争者,布鲁克每年投入研发的占比最高。这是布鲁克公司的基因,虽然高投入可能会有风险。比如,17年前人们做微生物鉴定,都用基于表型的生物鉴定方法,操作繁琐周期长,后续的消耗品多。布鲁克在该市场引入了MALDI-TOF,用蛋白来观察和鉴定微生物,具有鉴定快速、准确、后续消耗少等很多优点,已被市场广泛接受。但要做出这种决定和持续的努力,需要坚持加大投入,最后才能获得成功。

  布鲁克的MALDI Biotyper已经大获成功,迄今已有超过1800套的安装量。它利用MALDI-TOF质谱测定微生物独特的分子指纹谱来鉴定微生物,检测存在于所有微生物中的高丰度蛋白质;然后将这些高丰度蛋白的特征模式同广泛开放的数据库中的模式进行比对,从而快速、可靠、准确、高灵敏度地鉴定特定的微生物。

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MALDI Biotyper微生物鉴定系统

  今年ASMS上,布鲁克推出基于rapifleX MALDI-TOF质谱系统的组织成像最新解决方案MALDI Tissuetyper,进一步巩固了布鲁克以MALDI-TOF为基础的组织成像应用解决方案的领导地位。rapifleX是一套全新的解剖病理学研究成像系统,可用于比较病人的组织切片对癌症进行亚分类,寻找生物标志物(biomarker),对不同肿瘤建立识别模型。新的rapifleX系统解决了很多以前质谱成像(MSI)的瓶颈问题,极大的改善了成像速度、通量、易用性、坚固性和空间分辨率。同时,流线型设计的离子源能使运行时间最大化、维护简单化,从而使MALDI-TOF成像系统维护成本降到最低。其中采用的ZLsmartbeam™3D激光,相比传统的MALDI-TOF系统可以提高20倍的工作速度。结合10kHz的激光重复频率,这种设计实现了真正意义上了高通量,大大增加了研究人员在MALDI成像时像素尺寸和组织大小选择的灵活性。根据样品尺寸,典型的组织切片可以在大约30分钟内完成成像,小型组织切片几分钟便可成像。

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基于rapifleX MALDI-TOF质谱系统的组织成像最新解决方案MALDI Tissuetyper

  在研发和后续经营需要更大投入的超高性能FT-ICR傅立叶变换离子回旋共振质谱方面,布鲁克的坚持使其成为业界独有的FT-ICR MS提供商。布鲁克最新型FTMS SolariX XR采用全新ZL和谐阱(ParaCell)技术,突破传统ICR阱的限制,提供罕见的全范围离子稳定性和高达千万级的究极分辨率,允许对化合物同位素精细结构进行深入分析,揭开之前遗漏的信息。2014年,布鲁克在佛罗里达州立大学成功安装世界首台具备21特斯拉的FT-ICR磁体。该系统的表现令人振奋,可在12秒内获得2,000,000的分辨率,并可在m/z 400处采集0.76秒获得150ppb的质量准确度。

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solariX XR四极杆傅立叶变换串联质谱仪 NHMFL实验室安装的21 T FT-ICR磁体

  中国正在成为全球创新的驱动力

  谈到中国在蛋白质组学和生物制药领域的科学研究水平,Rohan表示:“在世界各个地方都有很多优秀的中国科学家,不管是在研究机构还是数百家生物制药公司。原因是:中国具有众多历史悠久的大学和科研机构,拥有很多教育资源和优秀的人才。我认为,中国正在变得越来越重要,开始成为(全球)创新的驱动力。在过去,很多中国人到美国学习,工作在美国,定居在美国;而现在,你看到很多中国人回到中国。中国的现代化进程正在越来越快,正在创造历史,中国经济的发展将加速这种进程。现在越来越多的中国政府机构给予科研人员包括基金在内的各种支持,科学家们会拥有更多一流的研究工具,不需要在国外,只需要在中国本土就能做出世界一流水平的科研。”

  2015年6月,布鲁克与碧迪医疗器械上海有限公司达成一致,就Bruker MALDI Biotyper 微生物快速鉴定系统在中国临床市场的销售,签署战略合作协议。利用BD中国在中国的市场,将布鲁克的产品销往全国各地。而在早期,布鲁克也与北京大学、国家生物医学分析中心、北京基因组研究所等顶级研究机构建立了紧密的合作关系。

  “对我们来说,最大的挑战就是市场教育,通过市场宣传,让那些年轻的科学家知道布鲁克有很多特别的、最新的工具,能够启发他们更多的想象力,做出令全世界惊叹的工作。有些技术虽然非常成熟,但如果中国的研究者继续跟风,只能在上面做出10年前美国就做过的工作。”Rohan说,“希望通过antpedia这样的平台,能够让这些年轻的科学家知道,用我们的仪器能够达到什么样的效果;而不是模仿跟随,只是再增加一篇文章。”

  虽然中国的经济的增长在今年有所放缓,但Rohan仍然非常看好中国市场,他说:“首先我们为研究者提供一些特殊的工具来帮助他们创新,因此并不会受到宏观经济指标的太多影响。其次,中国经济从8%到6%是非常宏观的一个指标,但美国经济的增长只有1%,和最大的质谱市场美国相比,中国仍然有非常高的增长潜力。第三点,我们非常欢迎客户在采购方面更加谨慎、调研更多这种趋势。这样大家就会花时间去多想一想,查一查,不会跟风采购。布鲁克独特的研究工具就会有更多的机会让科研人员充分了解。”

  王克非补充说:“我们非常看重中国市场,每年都在中国继续加大投入。比如我们一直在扩大售后工程师的队伍,从国外招聘更高水平的博士加入到应用团队,来更好地服务于中国客户。我们正在做的工作都将很快在市场上反映出来。”

  Rohan Thakur简介

  Rohan Thakur任布鲁克•道尔顿公司亚太区高级副总裁。Rohan拥有在生命科学领域推广质谱解决方案的全球经验,其中包括药物研发、CRO产业、临床化学、环境保护、食品安全、代谢组学与代谢物市场。Rohan的工作经验中亦包括信息解决方案,例如Watson LIMS。

  在加入布鲁克•道尔顿之前,Rohan在美国PharmaNet公司担任执行总裁,负责公司的战略方案。此前,他在Taylor Technology公司负责专业质谱分析业务。更早以前,他在赛默飞质谱部(原Finnigan)工作多年,曾任研发科学家及质谱市场部总监。Rohan曾就读于哈佛商业学院在堪萨斯州立大学获得化学工程博士学位。

  王克非简介

  王克非先生于2014年被任命为布鲁克质谱中国区高级商业总监,此前他担任布鲁克•道尔顿公司化学与应用市场部(CAM)GC-MS全球产品经理。加入布鲁克之前,王先生在赛默飞世尔公司工作了8年,曾在色谱与质谱仪器领域担任多个职位,从产品到市场战略等。在离开赛默飞世尔之前,王先生的担任的是该公司亚太区应用和市场经理。王先生在南京大学化学系获得了学士和硕士学位后在加拿大亚伯达大学获得了博士。

  关于布鲁克集团

  德国布鲁克集团(Bruker)于1960年在德国成立,总部位于美国,是在美国纳斯达克上市的世界著名的高科技分析仪器跨国企业,其旗下包括布鲁克·道尔顿、布鲁克核磁、布鲁克AXS和布鲁克光谱4个部门,以生产质谱仪、核磁共振谱仪、傅立叶红外/拉曼光谱仪,近红外、傅立叶电子顺磁共振波谱仪等高水平、高精度分析仪器而享誉全球科技界。

  布鲁克成立的50多年以来,秉持着为每个分析提供最佳解决方案的理念,自始至终坚持以创新为本质的公司经营理念。布鲁克·道尔顿公司以研发和制造高端质谱仪和相关产品而闻名,其产品的主要应用包括制药,生物科技,蛋白质组学和分子诊断等,以及学术研究和政府科研。

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