基于呼气分析诊断疾病，「精智未来ChromX Health」获数千万元Pre-A轮融资
导读：以智能呼气分析为基础的健康科技公司精智未来ChromX Health已获得数千万元Pre-A轮融资，复星创富领投，科学城创投、上海珺天诚及老股东粤港澳大湾区协同创新研究院跟投。本轮资金将主要用于进一步拓展研发和生产团队，新产品的开发、临床管线的持续跟进以及商业化推广等业务。
36氪获悉，以智能呼气分析为基础的健康科技公司精智未来ChromX Health已获得数千万元Pre-A轮融资，复星创富领投，科学城创投、上海珺天诚及老股东粤港澳大湾区协同创新研究院跟投。本轮资金将主要用于进一步拓展研发和生产团队，新产品的开发、临床管线的持续跟进以及商业化推广等业务。公司还计划于今年开展A轮融资。
精智未来主要是基于呼气代谢组学，结合MEMS、微流控和AI技术，通过对呼气中的挥发性有机物分子（VOCs）进行解码，为疾病诊断和筛查提供快速、无创、普惠、便捷的解决方案。目前，公司自主研发的高灵敏和分辨率的MEMS微型气相色谱仪，实现了在ppt（10 ⁻¹²，即万亿分之一）水平对呼气VOCs的在临床应用现场的全谱图快速自动化分析。
呼气代谢检测有何价值？资料显示，人体呼出气中98%以上是无机气体，比如CO₂、H₂、CH₄、N₂、NO等,这些无机气体已被广泛的应用于哮喘、肠道微生物过度生长、和糖类吸收不良的诊断；呼气中不足2%的成分是挥发性有机物分子（VOCs），他们主要来自于人体内源性正常的生理和病理代谢反应，以及食物、药物的代谢产物和外部环境等。而在病理过程中，细胞代谢的异常会导致VOCs随之发生变化。和疾病相关的VOCs变化原因包括细胞缺氧、细胞过度增殖、过度炎症、和活性氧导致的过氧化以及其他与癌症相关的病理过程。这些代谢通路的异常都会导致局部或系统性的VOCs种类和浓度发生明显变化，因此，VOCs能够及时和准确地反映人体生理病理状况。同时，以其简单无创和低成本的特征，VOCs有希望成为疾病早期识别和连续监控的一种重要生物标志物。
据悉，已经有大量临床研究表明呼气VOC作为代谢组学的重要部分是各类疾病代谢过程中的终端呈现，简易、精准、无创非侵入式的便携式呼气VOC检测，将有机会改变当前疾病早筛和诊断的技术格局，开辟分子诊断新蓝海，具体包括三个重要应用方向：首先，为缺乏诊断手段的疾病提供精准有效的检测技术；其次，与现有技术形成互补，提高诊断效率；最后，针对临床患者进行无创连续监测。
目前，国内呼气检测市场以单分子无机物为主，检测项目包括尿素呼气检测幽门螺旋杆菌（占整个市场90%左右）、一氧化氮检测哮喘、醉酒检测、CO检测新生儿黄疸等，布局挥发性有机物的呼气VOC多分子检测的企业非常少。这一方面是由于以分析VOCs为代表的呼气代谢组学相比单子分析研究方法来说更复杂；另一方面是由于成分复杂多元和痕量的呼气VOC分析对技术的要求比单分子分析高。
但随着呼气代谢组学近50年的科研和临床积累，以及MEMS技术的快速发展，呼气代谢组学开始逐步走出科研实验室，转化为一种新的技术手段，精智未来就是在该领域进行布局的一家企业。36氪了解到，精智未来的核心技术源于美国密歇根大学（微型气相色谱技术多项核心原创技术发源地）的技术积累，公司创始人兼CEO王俊奇博士师从密歇根大学教授Edward T. Zellers 和Xudong Fan，他们是全球微型气相色谱领域的代表性人物。2018年，王俊奇在美留学时与团队共同研发出了可穿戴的微型气相色谱仪原型机，项目后来获得京津冀国家技术创新中心和粤港澳大湾区协同创新研究院投资和孵化。
以此为基础，精智未来司自主研发了MEMS微型气相色谱仪，融合微机电、 微流控和人工智能技术，实现了呼气检测POCT化。据悉，该设备可直接采集呼气样本并进行实时分析，利用AI技术取代了传统对于单个VOC分析后再进行VOC生物标志物挖掘的功能，能够快速挖掘出优化的特征VOC分子组合分析，在床旁即可快速收集和分析患者样本。
同时，为挖掘更多气体VOCs标志物和特定疾病的对应关系，精智未来构建了一站式呼气数智化平台XCloud，涵盖了针对临床呼气代谢组学自主研发的呼气标准化存储与质控中台、VOC标志物发现平台、VOC循证推理中枢、AI诊断建模和自学习中台，为用户提供从采样、数据管理、质控、数据分析、诊断建模到临床应用的一站式解决方案。
商业化落地上，公司现已与北京协和医院、四川大学华西医院、四川省肿瘤医院、中山大学第一附属医院等医疗机构，以及华大智造、勃林格殷格翰等企业展开合作。
在整个呼气VOC分析市场，目前科研中主要依赖于气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术平台；在实际应用端，出现了色谱、质谱、光谱、和气体传感器阵列等技术百花争艳的局面。
色谱仪具有强大的针对复杂多元VOC样本进行分离的能力。经过色谱的分离，呼气中混合在一起的VOC，在GC图谱中按照保留时间依次排列，即可以实现每一个VOC分子的定性和定量分析，又有助于消除环境或者饮食中外部VOC信号和代谢VOC分子信号的重合和杂糅，可实现呼气中VOC分子的全谱图分析。缺点是GC需要基于呼气中的分子种类，按照标准样品，提前标定仪器，才可以实现精准的呼气VOC分子的定性和定量分析。微型气相色谱技术从1979年诞生以来，经过四十多年的积累，技术已经非常成熟，在欧美和中国都开始走向商业化推进，是将气相色谱技术推进应用现场的标准技术范式。
质谱具有强大的分子质量分析能力。通过前端离子化的技术路线，质谱仪可以得到单独的分子质量信息或者分子碎片离子的质量信息。目前基于电子电离（Electron Ionization ，EI）的质谱分析，NIST已经建立了用于物质鉴定的标准数据库，但是对于基于其他离子化技术的质谱，在应用端依旧需要建立用于VOC分子鉴定的数据库。小型质谱技术在国外和国内都得到了长足和快速的发展，在维生素、抗生素和激素等非挥发性分子上得到了应用推广。但是针对呼气VOC分子的分析，对小型质谱样品的捕获和处理、以及灵敏度等都提出来更高的要求。同时，仅仅用质谱往往无法分析同分异构体。因此，在质谱分析之前，需要结合更多的分子或者离子分离技术，是质谱仪完成在呼气代谢组学VOC分析应用拓展上进一步需要解决的痛点之一。
光谱技术如拉曼或增强拉曼光谱，红外或傅立叶变换红外光谱等都可以用来对分子的获取分子对特定波长的吸收信息，因此被广泛地应用于分子的官能团分析和物质成分的鉴定。在不和分离技术联用的情况下，由于呼气分子成分复杂，光谱技术仅可以解析有限的VOC成分，更多的获得是呼气VOC样本整体的指纹信息，由于呼气VOC成分受到环境、饮食、和药物等外部VOC成分影响，对于黑匣子式的样本整体指纹识别，无法响应模式是有代谢VOC分子还是有干扰分子造成，因此在临床上对于疾病的灵敏度和特异性都面临巨大的挑战。
电子鼻一般由一组气体传感器阵列构成，具备响应快、成本低等优势。但是电子鼻作为一种气体传感器的阵列组合技术，独立的电子鼻器件，仅可以快速获取样品的响应模式指纹图谱，但并不具备复杂多元VOC定性和定量分析的能力。但对于呼气VOC样本来说，VOC成分复杂，且内部成分受到外界影响的因素多，单一的电子鼻很难而且至今还没有在呼气检测应用上取得突破。目前基于AI加持的电子鼻阵列技术，也仅仅获得了有限的VOC成分的信息解析。同时，很多传感器受自身性质、以及外部温度和湿度的影响，都会引起不同传感器不同程度的基线漂移，需要在使用中频繁地标定。
团队称，精智未来的MEMS微型气相色谱技术，既具备GC-MS平台中对复杂多元有机物强大的分析能力，同时通过在呼气代谢组学特定场景下建立标准的数据库，完成物质的鉴定，在分析的稳定性和灵敏度媲美大型GC-MS分析平台，能解决行业和临床应用需求和仪器综合性能指标不匹配的难点。
在整个呼气分析诊断赛道，目前在全球范围内看，已经涌现出了一些代表性企业，譬如英国的呼气分析企业Owlstone Medical已获得7轮共计1.329亿美元的融资；国内则还有步锐科技等在此展开布局。