《Sensing and Bio-Sensing Research》：Commercial point-of-care devices for Sepsis diagnosis: A scoping review of technologies, diagnostic targets, and clinical evidence
脓毒症是一种由机体对感染的失调性宿主反应所致的危及生命综合征，而诊断延迟会导致高病死率和沉重的医疗负担。尽管即时检测（POC）发展迅速，但关于商业化脓毒症即时检测（POC）平台的证据，仍分散于不同制造商、技术路线、诊断靶标及研究设计之中。本研究遵循系统评价和Meta分析优先报告条目（PRISMA）指导开展范围综述，系统描绘了用于脓毒症评估的商业可得即时检测设备全貌，依据诊断技术与靶标类型对平台进行分类，并综合现有分析性能、临床性能及监管证据。研究人员检索了Web of Science和Scopus数据库，时间范围为2000年1月1日至2025年10月28日，检索式为（“Sepsis” OR “Septic”） AND （“Point-of-care” OR “POC”）。在3398条记录中，最终纳入26项符合条件的研究，这些研究描述了与脓毒症相关的商业化即时检测设备。光学平台占主导地位（77%），其次为电化学系统（19.0%）和磁共振方法（4.0%）。基于抗体的生物识别最为常见（73.1%），炎症生物标志物是主要诊断靶标（69.3%），尤其是降钙素原（PCT）和C反应蛋白（CRP）；而以病原体核酸为靶标的平台相对较少。检测周转时间方面，电化学乳酸检测可在数秒至数分钟内完成；多数免疫分析为3–20 min；多重聚合酶链式反应（PCR）为45–65 min；直接病原体检测最长可达3–5 h。多数设备仅具有CE标志（61.5%），同时具备CE标志和美国食品药品监督管理局（FDA）批准的设备较少（19.2%），另有19.2%的设备缺乏已公开批准信息。总体而言，商业化脓毒症即时检测诊断正日益探索集成化多重检测与分子系统；然而，已发表证据仍以分析学比较为主，而非多中心临床有效性研究，这凸显了标准化报告和真实世界验证的必要性。
1. Introduction
脓毒症被界定为机体针对感染产生失调性宿主反应所引发的严重、危及生命的临床状态，其病理过程涉及广泛炎症反应、重要器官功能障碍以及潜在的脓毒性休克风险。文章指出，脓毒症临床表现异质性显著，常见症状包括发热、寒战、心动过速、呼吸急促和低血压。由于其进展迅速，识别与治疗延迟会明显增加死亡风险。除临床危害外，脓毒症还带来沉重经济负担，包括出院后持续医疗开支与再入院成本。
在诊断层面，传统血培养与临床评估虽仍为常用途径，但存在耗时长、难以在有限治疗窗口内提供可操作信息等缺陷，因此推动了快速、可靠诊断指标和近患者检测策略的发展。文章梳理了当前受到广泛关注的宿主反应标志物，包括降钙素原（PCT）、C反应蛋白（CRP）、白细胞介素-6（IL-6）以及presepsin（可溶性CD14亚型），同时强调血乳酸作为组织低灌注和疾病严重程度评估指标的重要性。另一方面，病原体抗原和核酸检测能够提供感染直接证据，但单一生物标志物通常不足以在不同患者群体中兼具高灵敏度和高特异度，因此多指标联合检测和生物传感器平台逐渐成为重要发展方向。
文章进一步指出，近年来即时检测（POCT）市场持续扩张，已出现生物传感器、芯片系统、聚合酶链式反应（PCR）分子诊断、智能手机辅助设备及纸基分析等多类技术。这些平台具备便携性、缩短周转时间和操作灵活性等优势，使即时检测（POC）成为脓毒症管理中日益重要的组成部分。然而，与其他感染性疾病应用相比，便携式脓毒症POCT系统的发展仍相对滞后，原因包括缺乏单一决定性生物标志物、患者群体异质性高，以及多重检测或分子工作流程难以小型化。基于此，作者提出有必要系统梳理商业化脓毒症POC设备的证据图谱，从设备识别、技术分类、生物识别元件、诊断靶标、地域分布、监管状态到分析与临床性能进行综合映射。
2. Methodology
本研究采用范围综述设计，并遵循系统评价和Meta分析优先报告条目（PRISMA）规范，以提高研究过程的透明性与可重复性。检索数据库为Web of Science与Scopus，检索时间跨度为2000年1月1日至2025年10月28日，布尔逻辑检索式为“（Sepsis OR Septic*） AND （Point-of-care* OR POC*）”。初检共获得3398条文献记录，其中Scopus收录2192条，Web of Science收录1206条。
文献筛选流程分阶段实施。去重后，研究人员首先对题名与摘要进行初筛，再开展全文资格审查。纳入标准包括：英文发表文献；文献类型限于原创研究、综述、书章及早期访问论文；研究主题聚焦脓毒症与即时检测（POC）诊断工具。排除标准包括与超声心动图、起搏器、植入操作及超声影像相关的研究，以及非英文文献或主题与脓毒症POC临床应用无关的研究。经初筛后，共有435篇研究进入进一步评估，最终纳入26篇文献。文章同时说明，研究方案已预先注册于Figshare公共数据库，以增强方法学规范性。
3. Results and discussion
本综述最终纳入26项关于商业化脓毒症即时检测设备的研究，并从制造商与国家、设备名称、技术原理、样本类型、生物识别元件、诊断靶标、周转时间、价格、优势、监管批准、首次报告年份、研究设计及关键分析/临床性能等多个维度进行结构化比较。整体上，纳入设备既包括用于床旁快速检测的手持式平台，也包括具备更高通量或多重检测能力的台式系统，覆盖了从单一代谢标志物检测到病原体核酸和宿主基因表达分析等多种应用场景。
3.1. Temporal evolution of point-of-care (POC) Technologies
文章显示，商业化脓毒症POC设备的发展经历了由早期单指标检测向高度集成化平台演进的时间轨迹。第一代设备主要出现在20世纪90年代中期至21世纪初，如Abbott i-STAT和B·R·A·H·M·S PCT-Q，前者依托经典电化学生物传感器测定乳酸，后者采用侧向层析免疫层析技术测定降钙素原（PCT）。这一阶段的特点是围绕单一分析物、以床旁快速检测为目标，技术结构相对简单。
随后，QuikRead? 101与AQT90 FLEX等系统在保留免疫化学基础的同时，引入免疫比浊光度法和时间分辨荧光夹心免疫分析，提高了分析性能。2010年后，第二波技术发展开始显现：一方面，以StatStrip Xpress为代表的手持式电化学乳酸仪器进一步小型化；另一方面，Getein 1100等荧光免疫分析平台逐渐向紧凑型、多指标和更高通量方向发展。与此同时，BioFire? FilmArray?将多重聚合酶链式反应（PCR）引入POC场景，标志着从蛋白标志物检测向核酸诊断扩展的重要转折。
作者特别指出，2015年后技术引入数量显著增加，2016年达到高峰。这种峰值可能与微流控免疫荧光平台成熟、Sepsis-3定义发布后临床早期识别需求增强、感染性疾病快速诊断市场扩张以及多重PCR平台临床采纳加速等因素共同作用有关。近年平台进一步向分子化、纳米化和全自动化发展，如SeptiCyte? RAPID采用逆转录定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）进行宿主反应基因表达分析，VEUS则整合长度编码磁性颗粒、荧光读出及CRISPR/Cas12a相关能力，体现出POC脓毒症诊断从经典免疫化学向微流控、宿主转录组分析及纳米辅助检测迁移的趋势。
3.2. Diagnostic transducer technologies utilized in point-of-care (POC) Tools
按照换能机制分类，光学平台在商业化脓毒症POC系统中占绝对优势，共20/26，占77%。这类平台包括荧光免疫分析（FIA）、化学发光免疫分析（CLIA）、基于侧向层析免疫分析（LFIA）的光学检测、光度免疫比浊法和纳流控光学读出系统。作者认为，这一分布体现了光学生物传感在脓毒症标志物检测中的技术成熟度和监管接受度。
在具体类型上，B.R.A.H.M.S. PCT-Q、B.R.A.H.M.S. PCT direct?和PERiPLEX?代表了典型LFIA路径；QuikRead? 101代表免疫比浊/光度分析；Finecare?、Getein 1100/1600、i-CHROMA?和mLabs?则构成荧光免疫分析的主要商业化系列；MAGLUMI 4000 Plus属于化学发光路径；AbioSCOPE?则采用纳流控结合光子学读出定量胰石蛋白（PSP）。此外，光学读出还被广泛用于分子平台，包括BioFire? FilmArray?病原体多重检测系统，以及InSep?和SeptiCyte? RAPID等宿主mRNA表达分析平台。
电化学系统占19%，包括Abbott i-STAT、StatStrip Xpress等酶介导安培法乳酸检测平台，以及Ohmx POC eDx、Proxim和DETecT等扩展至多指标免疫检测或电化学阻抗谱（EIS）的新型系统。唯一以磁共振为核心的系统是T2Dx?配合T2Bacteria? panel，通过纳米颗粒诱导T
2弛豫变化，在无需预培养条件下直接检测全血细菌DNA。总体而言，尽管光学免疫检测仍然占主导，但平台创新已明显向电化学多重检测、核酸检测、宿主反应特征谱与磁共振检测拓展。
3.3. Main Biorecognition Elements Used in Sepsis Diagnostic Platforms
在生物识别元件方面，抗体占比最高，达到73.1%，寡核苷酸占15.4%，酶占11.5%。作者说明，每个平台仅按其决定分析物特异性的主要识别元件归类，信号放大组分不单独计入。抗体主要用于识别脓毒症相关宿主反应标志物，如降钙素原（PCT）、C反应蛋白（CRP）、白细胞介素-6（IL-6）和胰石蛋白（PSP）。这类方法依托成熟的免疫分析原理，试剂来源广泛、临床使用便捷、检测速度快且成本相对可控，同时具有实现多重检测的潜力。
寡核苷酸识别则主要用于病原体核酸检测和宿主基因表达（mRNA）分析，通常关联分子诊断平台，需要核酸扩增和部分前处理步骤。酶识别系统则主要集中在乳酸等代谢标志物检测，因其催化特异性、稳定性和快速动力学特征，适于与电化学传感器和试纸平台结合。由此可见，抗体仍是当前商业化脓毒症诊断设备的主导识别机制，而寡核苷酸和酶分别支撑病原体/宿主转录组检测与快速代谢评估。
3.4. Categorization of devices according to target type
按检测靶标类型，作者将设备分为炎症生物标志物、代谢生物标志物、病原体相关靶标和宿主基因表达（mRNA）四类。其中炎症标志物占69.3%，明显高于代谢标志物（11.5%）、病原体靶标（11.5%）和宿主基因表达（7.7%）。这一分布表明当前商业化脓毒症POC领域仍以宿主炎症反应评估为中心。
代谢类设备主要聚焦乳酸，反映组织灌注不足与代谢应激。炎症类平台则以降钙素原（PCT）最常见，辅以C反应蛋白（CRP）和白细胞介素，尤其是IL-6，用于反映系统性炎症和感染相关免疫激活。值得注意的是，一些平台已纳入新兴宿主反应标志物，如AbioSCOPE?检测的胰石蛋白（PSP），提示早期风险分层的生物标志物谱正在拓展。
病原体相关靶标共涉及3个设备，其中两者基于病原体核酸检测，即BioFire? FilmArray?和T2Dx?/T2Bacteria? panel，目标是直接识别致病微生物及部分耐药基因，从而缩短病原体确认时间；另一设备DPP? Fever Panel II则结合病原体抗原与IgM抗体检测，兼顾感染直接证据与近期宿主免疫应答信息。宿主基因表达类别包括SeptiCyte? RAPID和InSep?两类分子检测，前者采用2基因简化特征谱，后者则基于29种mRNA构建更高分辨率的宿主反应图谱，体现了“极简基因集快速判别”与“多基因深度表征”两种不同设计思路。
3.5. Analytical and Clinical Performance Point-of-care (POC) Systems
文章对纳入平台的分析性能与临床性能进行了区分性总结。分析性能通常通过与参考系统的方法学比较来体现，指标包括相关系数、决定系数R
2、一致性、检测限（LOD）、测量范围和不精密度；临床性能则主要体现为灵敏度、特异度、受试者工作特征曲线下面积（AUC）以及对临床决策的影响，如缩短病原体识别时间或减少抗菌药物使用。
在乳酸检测方面，Abbott i-STAT与GEM 4000、OMNI S和ABL800 Flex之间表现出较高相关性；StatStrip Xpress与中心实验室结果也呈现高一致性；Ohmx POC eDx则展示了良好的检测限和定量能力。对于降钙素原（PCT），AQT90 FLEX、Getein 1100、mLabs、Finecare系列、Getein 1600和MAGLUMI 4000 Plus等多以分析学指标进行评价，不同平台在LOD、测量范围和变异系数方面存在差异，提示虽有较强可比性，但可互换性并不完全一致，例如i-CHROMA?即被指出与LIAISON XL并非完全可互换。
在临床性能方面，QuikRead? CRP、PERiPLEX?、AbioSCOPE?、DPP? Fever Panel II、T2Dx?和SeptiCyte? RAPID等提供了更直接的诊断效能数据。PERiPLEX?在特定场景下表现出较高灵敏度和特异度；AbioSCOPE?用于儿童脓毒症诊断时显示一定特异度优势，但灵敏度中等；T2Dx?可显著缩短病原体识别和靶向治疗启动时间；SeptiCyte? RAPID在区分脓毒症与非感染性炎症方面具有一定判别能力。B.R.A.H.M.S. PCT direct?和DETecT属于少数同时报告较完整分析性能与临床性能的平台，但整体来看，具备双重验证证据的系统仍然较少。作者据此强调，现有证据主要停留于分析学比较，真正能够证明临床有效性和改善患者结局的研究仍然不足。
3.6. Global distribution and regulatory status of commercially available sepsis diagnostic systems
在地域分布上，美国是最主要的研发来源，共涉及10个设备、10家企业，体现出高度分散且竞争活跃的创新格局。亚洲方面，中国占8个设备、韩国占2个设备，显示出中国在该领域较强的集中式扩张趋势，尤其以Wondfo和Getein等企业通过系列化产品升级推进市场布局。欧洲共有6个设备，分布于德国、瑞士、英国、丹麦和芬兰等国。
监管状态方面，26个设备中16个仅具有CE标志，占61.5%；5个同时具有美国食品药品监督管理局（FDA）批准和CE标志，占19.2%；另有5个未见明确公开批准信息。总体上，80.8%的设备至少拥有一种有效监管准入。文章认为，CE标志是最常见的准入路径，而同时获得FDA和CE批准通常意味着更高的技术成熟度、更充分的临床验证和更强的国际市场进入能力。中国制造平台以CE单一路径较多，可能与目标市场和商业化策略有关。
4. Conclusion
作者总结认为，商业化脓毒症POC设备总体上正在由早期针对单一代谢或炎症标志物的工具，向集成微流控、分子诊断、纳米技术和多重检测能力的先进系统演进。然而，这种技术进步尚未同步转化为充分的临床证据。当前文献仍主要由光学免疫分析平台和炎症标志物主导，尤其集中于降钙素原（PCT）、C反应蛋白（CRP）及部分细胞因子；而直接病原体识别和宿主基因表达特征谱平台出现频率较低，且临床验证仍有限。
文章还指出，样本类型异质性、检测周转时间差异、设备成本分层以及比较研究设计不统一，均构成实施和评价脓毒症POCT的重要挑战。未来发展的关键方向包括：推进多指标和分子联合检测的一体化工作流程、减少样本前处理需求、增强真实世界环境下的可操作性，以及从分析学验证转向多中心临床有效性研究。作者同时强调，标准化报告分析指标、诊断阈值和临床结局，并重视数据质量、使用者培训、结果解释责任及患者数据治理等伦理与实施问题，将是下一代脓毒症POC技术实现广泛临床转化的基础。
