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第七届未来医疗100强大会-精智未来ChromX Health-对外.pdf

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1、呼气代谢组学的分析技术、临床应用和商业化王俊奇精智未来（ChromX Health）创始人、董事长兼CEO京津冀国家技术创新中心博导Exhaled Breath Composition呼气的组成Volatiles挥发性气体Aerosol/Droplets气溶胶/飞沫Inorganics无机气体Organics有机气体二氧化碳（CO2），氢气（H2），甲烷（CH4），一氧化氮（NO）等丙酮（Acetone），Isoprene（异戊二烯），正己烷（n-Hexane）等1000多种13C-尿素呼气试验：HP 呼气中CH4/H2测试：小肠细菌过生长；糖吸收不良 NO：测哮喘心脏移植免

2、疫排斥反应新冠（COVID-19）Virus/bacteria病毒/细菌/等DNA/RNA 核酸Protein 蛋白质Coronavirus 新冠病毒Influenza virus 流感病毒Mycobacterium tuberculosis 结核分枝杆菌ctDNA 测非小细胞肺癌科研阶段Proteomics of Exhaled Breath 呼气蛋白质组学Introduction to Breathomics呼气代谢组学简介图：研究肺癌在胸膜微环境中的挥发物：四种路径与恶性胸水上层VOC分子的特征有关，包括丙酮酸盐代谢、TCA循环、赖氨酸降解和糖酵解/糖异生ROS氧化应激反应1TCA柠檬

3、酸循环5CYP细胞色素酶2 多环芳烃可诱导CYP酶机制：强化ROS过程 CYP介导使活化分子氧化的一个氧与有机分子结合为ROM（活性氧中间体），与核酸和蛋白结合，导致遗传毒性和突变，诱导肿瘤发生。Pyruvate丙酮酸盐代谢4Glycolysis糖酵解/糖异生3 糖类代谢 VOC产物：酮类脂肪酸氧化分解VOC产物：酮类、酸类蛋白质氨基酸代谢VOC产物：醛类（如壬醛、辛醛、苯甲醛等）、醇类、含胺、含硫的分子等三羧酸循环7赖氨酸降解6 线粒体、细胞膜等的脂质层多不饱和脂肪酸VOC产物：烷烃、甲基化烷烃类脂质过氧化生物标志物羟基化，VOC产物：醇，如1-丙醇VOC产物：中间产物醇类和醛类代谢，终

4、产物烷烃、烯烃、醇、醛类、呋喃蛋白质代谢发生变化VOCBreathomics is a special branch of metabolomicsIdentifies and quantifiesvolatile organic compounds(VOCs)from collected exhaled breath samplesTo understand how breath molecules are related to diseases,diseases mechanisms,and pathways数精智未来整理Progress in Breathomics呼气代谢组学研究和临

5、床进展0500025003000687652008200200500300350400450062200420062008200022Volatile Organic Compounds;Diseases挥发性有机物和疾病（400篇/年）Volatile Organic Compounds挥发性有机物(2800

6、篇/年）肺癌、哮喘、结直肠癌前三大疾病PubMed 关于VOC 和VOC于疾病关系的研究数据（关键词检索）全球110+临床管线区域和疾病分布数据来源：clinicaltrials.gov精智未来整理数据来源：https:/pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/精智未来整理VOC Biomarker from Discovery to Clinical Application呼气VOC生物标志物挖掘和到临床应用Discovery挖掘Analytical Verification分析方法确认Clinical Validation临床验证Qualification资质认定Research

7、研究Clinical Application 临床应用探索性研究和/或回顾性分析鉴别可能有用的VOC生物标志物GC-MS 气相色谱-质谱仪流程目的产出技术路线VOC biomarker Candidates 候选VOC biomarker 组合开发针对性开发测定方法，并进行进行分析验证确保测定方法在灵敏度、准确度和重现性方面均达到所需性能标准目的验证其技术性能，而不是验证biomarker有用性GC-检测器 GC-MS/FID/ECD/TCD/PID and so on）GC-光谱仪或者光谱仪（Raman，FTIR，IR）E-Nose：MOX（金属氧化物），纳米颗粒传感器等传感器阵列

8、（Sensor Array）针对潜在VOC biomarker组合分析的技术路线和优化的分析方法通过经分析验证的测定方法评估临床有效性和实用性，并根据测试的预期用途和之前临床试验的样本可用性提供多种设计方案。临床的biomarker组合Biomark验证和优化er得到灵敏度、特异性、ROC等获取 VOC biomarker panel审批临床应用的具体使用方式和流程 Biomarker panel的适用方案获批的 VOC biomarker panel以及该panel的灵敏度、特异性指标和应用方案Unbiased Analysis；需要定性、定量和未知物探究功能，因此需要 MSTarge

9、ted Analysis；仅需要定性、定量分析能力，未知物探究功能非必需（因此MS非必需）VOC Analysis Technology：TD-GC-MS呼气VOC分析技术：TD-GC-MS呼气样本收集：ReCIVA 呼气VOC收集器TD 系统：VOC分子热解吸VOC分析系统GC-MS 气相色谱-质谱仪Owlstone Medical Markes InternationalThermo Fisher呼气采集体积：1500 mL主要采集肺泡气用时：持续采样10分钟通过快速的热解析，热脱附吸附材料中的VOC分子用时：15 分钟GC系统完成呼气VOC分子的分离Orbitrap MS 对VOC分子进

10、行定量分析和成分的鉴定用时：数据采集1.5 小时；数据分析 4-6小时数据来源：Owlstone Medical官网;Breath Biopsy THE COMPLETE GUIDE;Breath Biopsy:combining Thermal Desorption-Gas Chromatography with High Resolution Mass Spectrometry forimproved sensitivity and selectivity in untargeted breath analysisstate-of-the-art VOC biomarker discove

11、ry platform 最先进的VOC biomarker挖掘平台（适合research）VOC Analysis Technology：Portable PC-GC-MS呼气VOC分析技术：便携式PC-GC-MS产品:COVID-19 Breathalyzer（InspectIR PNY-1000 便携式GC-MS）技术：样品收集：预浓缩器（PC,preconcentrator）VOC分离:气相色谱（GC）VOC 检测：四级杆质谱（quadrupole mass spectrometer）参数：采样体积:250 mL采样时间：10 秒分离和分析：3 分钟仪器的灵敏度：1 ppbCOVID-1

12、9 敏感度和特异性：Sensitivity:91.2%；Specificity:99.3%VOC Analysis Technology：PTR-TOF-Q-MS呼气VOC分析技术：质子转移反应飞行时间四极杆质谱法产品:BreFence Go COVID-19 Breath Test System（breathonix）技术：样品收集：一次性吹气嘴VOC离子化:PTR 质子转移m/z 分析：TOF/Q（time-of-flight 飞行时间和quadrupole MS 四极杆质谱）参数：采样+分析时间：1分钟;仪器的灵敏度：30 pptCOVID-19 敏感度和特异性：Sensitivity

13、:85.7%；Specificity:97%VOC Analysis Technology：Surface-Enhanced Raman Spectroscopy呼气VOC分析技术：增强拉曼光谱产品:TracieX Breathalyser（Silver Factory Tech）技术：一次性手持SERS VOC 选择性捕获器选择性金属纳米材料通过便携式拉曼光谱仪采集呼气VOC拉曼指纹图谱参数：采样时间:10 秒分析时间：2分钟仪器的灵敏度：ppbCOVID-19 敏感度和特异性：Sensitivity:95.0%;Specificity:97.8%VOC Analysis Technolog

14、y：eNose呼气VOC分析技术：电子鼻产品:VOCID（NanoScent）技术：纳米传感器阵列相应指纹模式识别参数：采样+分析时间时间:1 分钟仪器的灵敏度：ppb-ppm其他:高频标定黑匣子指纹模式识别有限的高选择性传感器VOC Analysis Technology：Micro GC呼气VOC分析技术：微型气相色谱产品:Breath Sequencer技术：MEMS 微机电系统Microfludics 微流控AI 人工智能参数：采样:3 分钟分析：12分钟仪器的灵敏度：ppt其他:全球首款可以再ppt水平上再应用现场对呼气进行全谱图分析的设备Innovation&Superior Pe

15、rformance创新技术和卓越性能ChromX 自主独创MEMS 分析芯片缩小1/20 1/10 1/24倍（6小时 vs 15分钟）SGS国际第三方ChromX产品性能评估同等灵敏度：1 ppt 最低检测限更出色的定性和定量的重复和稳定性产品体积：产品成本：检测时间：ChromX Product Portfolio精智未来产品组合硬件平台+算法平台=面向多场景提供全栈产品与技术服务手持便携设备居家自测台式设备检验科、体检中心、康养中心推车设备临床床边、体检中心LinusEngine自主研发呼气代谢组学分析算法与循证推理中枢中心化数据治理与精准分析平台LinusStudioLinusCon

16、nect一站式5G+物联网质控平台LinusDiagnostics分布式精准诊断管理平台1中枢+3平台医疗服务混合云Clinical Pipelines Business Collaborations临床应用管线和应用推广范例多地三甲医院建立合作COVID-19更多的管线：肺癌、肺结节哮喘结直肠癌肺纤维化Hornors&Recognitions荣誉与认可2021年12荣获首届BEYOND国际科技影响力大奖2021年10月界面“2021 REAL 100创新家”2021年9月“港科大国科京东方”国际创业大赛十强，2021年10月入围国家“十三五”科技创新成就展2022年从广东省数千个项目中脱颖而

17、出，作为6家初创生物医药企业之一代表我省参与第十一届全国创新创业大赛全国赛2022年全国赛生物医药共329家初创组84家，精智未来排名第7，大湾区唯一成功进入生物医药小组赛全国十强，并荣获优秀企业称号Introduction to Founder创始人简介教育背景教育背景 2019-2021 耶鲁大学博士后化学与环境工程系博士后 2013-2019 密歇根大学博士化学博士 2009-2013 内布拉斯加大学本科化学本科工作经历工作经历2021.4-现在精智未来（广州）智能科技有限公司创始人、董事长兼CEO 全面负责公司的融资、内部管理、商业和临床拓展作为技术负责人，负责产品的研发和开发 20

18、19.7-2021.2 美国 HKF Technology CTO 作为技术负责人，带领研发、产品团队开发了便携式气相色谱仪协助公司开拓了在中国和欧盟市场王俊奇王俊奇发表高水平论文12篇，中科院一区文章6篇，代表作发表在行业顶刊 Microsystems&Nanoengieering和Analytical Chemistry上受邀国际知名学术会议口头报告5次，并被Merck，Dow，Harvard邀请做专题报告X 36 Under 36,2022年广东省商界十大新锐人物Core Team核心成员CMOM.D.Ph.D.EMBA曾就职于GE医疗、SIEMENS医疗、PHILIPS医疗拥有18年丰富的产品研发、市场销售和管理经验耿茜博士VP AI哈佛医学院硕士分子生物&计算机科学双学士多个大型AI临床诊断应用发明人曾就职于Danner-Farber癌症中心和MILA研究院陈思彤范旭东教授首席技术顾问密歇根大学生物医学工程教授微型气相色谱领域多项技术的突破者与顶尖专家教育部长江学者特聘讲座教授美国电气电子工程师协会会士（IEEE Fellow）英国皇家化学会会士（FRSC）国际光学工程学会会士（SPIE）关注您的每一次呼吸精准把控每一分健康

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