2022年中国生物芯片行业短报告

生命健康系列研究 2022年中国生物芯片行业短报告 众诚智库出品 2022.09 目录 CONTENTS 01/生物芯片定义及应用 02/生物芯片产业发展历程 03/生物芯片的产业政策 04/生物芯片研究专利 05/生物芯片产业链 06/生物芯片市场发展 07/生物芯片主要国内企业 1.定义及应用：产品种类很多，是一个多学科交叉的高技术领域 生物芯片（biochip）：借鉴计算机芯片技术，把生命医学中的各种生物化学反应与分析过程集成在一个芯片表面上，以实现对DNA、 RNA、多肽和蛋白质等生物活性成分进行高通量、快速的检测。 生物芯片分类：比较常见的分类方式有3种，分别是按用途、作用方式和成分来分类。 分类主要芯片具体定义及特点 按用途分类 按作用方式分类 按成分分类 生物电子芯片用于生物计算机等生物电子产品的制造 生物分析芯片用于各种生物大分子、细胞、组织的操作以及生物化学反应的检测 主动式芯片把生物实验中的样本处理纯化、反应标记及检测等多个实验步骤集成，通过一步反应可主动完成被动式芯片把生物实验中的多个实验集成，操作步骤不变 基因芯片将cDNA或寡核苷酸按微阵列方式固定在微型载体上制成 蛋白质芯片将蛋白质或抗原等一些非核酸生命物质按微阵列方式固定在微型载体上获得细胞芯片将细胞按照特定方式固定在载体上，用来检测细胞间相互影响或相互作用 组织芯片将组织切片等按照特定方式固定在载体上，用来进行免疫组织化学等组织内成分差异研究 数据来源：众诚智库 1.定义及应用：多应用于生物制药、医学诊断及食品安全等领域 应用领域 具体内容 生物制药领域 工作效率：采用基因芯片技术，可用于基因测序、基因表达检测和新的遗传标志等，大大加快人类基因组计划的工作进度精准有效性：新药在实验阶段要通过人体安全性实验，观察药物对人基因表达的影响，由于并不知道药物对哪一种基因起作用，需对已知所有或一定范围内的基因表达进行检测，采用基因芯片技术可以完成这一任务 医学诊断领域 优生方面：目前已知有600多种遗传疾病与基因有关。妇女在妊娠早期用DNA芯片做基因诊断，可以避免许多遗传疾病的发生疾病诊断方面：由于部分疾病多与基因有关，利用DNA芯片可以寻找基因与疾病的相关性，研制出相应药物，提出新治疗方法移植方面：应用于器官移植、组织移植、细胞移植方面的基因配型，如HLA分型病原体诊断：细菌和病毒鉴定、耐药基因的鉴定等环境对人体影响：如花粉过敏人体对环境反应都与基因有关。若对与环境污染相关的基因进行监测，将对生态环境控制及人类健康有重要意义法医学方面：DNA芯片，可以通过DNA中包含的生命信息描绘生命体的外貌特征 食品安全领域 基因芯片在食品中致病病原体检测：可以对多指标并行检测，检测多种病毒以及病毒的多种亚型基因芯片在食源性病毒方面的检测：技术成本低，仅为标准反应体系的7%，突破了基因芯片的应用瓶颈，实现了高通量的快速检测基因芯片在转基因食品检测中应用：应用基因芯片技术建立高通量检测方法在检测中具有明显优势，同时完成对多种作物、多种基因检测 数据来源：众诚智库 2.发展历程：全球生物芯片产业技术正处于成长期 生物芯片技术起源于二十世纪八十年代，也被称为“微流控技术”“芯片实验室”等。近几年，生物芯片研究热度明显提高，2019年生物芯片专利公开数达75000件，已经发展为一个物理、微电子、材料、化学、生物、医学等多学科交叉的新型研究领域。 萌芽期 微电子机械系统(MEMS)诞生 首款微型压力传感器问世 首款硅片气相色谱芯片诞生 起步期 微全分析系统概念被提出，应用在毛细管电泳上 安捷伦等知名仪器公司研发毛 细管电泳的生物芯片问世 进入期 首个核苷酸生物芯片诞生 首家生物芯片技术公司诞生 世界上第一块商业化的生物芯片出现 首台生物芯片商品化仪器问世 成长期 美国Bussiness2.0杂志将芯片实验 室列为改变未来的7大技术之一 中国科学家在微流控芯片领域发表的论文数居世界第二 1959-1975年1976-1992年 1993-1999年 2000年以后 数据来源：众诚智库 3.产业政策：产业处于起步阶段，对生物芯片的政策仍在探索推进中 我国生物芯片产业相关的政策多集中在2016-2017年出台，《“十三五”医疗器械科技创新专项规划》《“十三五”生物产业发展规划》等政策的出台，持续为生物芯片的发展提供源源不断的动力。 公布时间 发布部门 政策名称 相关内容 2016年 国务院 《“十三五”国家科技创新规划》 体外诊断产品要突破生物芯片 业发展规划》 2016年国务院《“十三五”国家战略性新兴产 2017年国家发改委《“十三五”生物产业发展规划》 规划》 2017年科技部《“十三五”生物技术创新专项 专项规划》 2017年科技部《“十三五”医疗器械科技创新 《关于扩大战略性新兴产业投资 2020年国家发改委培育壮大新增长点增长极的指导 意见》 加速发展体外诊断仪器、设备、试剂等新产品，推动高特异性分子诊断、生物芯片等新技术发展，支撑肿瘤、遗传疾病及罕见病等快速准确诊断筛查 加快特异性高的分子诊断、生物芯片等新技术发展，支撑肿瘤、遗传疾病、罕见病等疾病的体外快速准确诊断筛查。完善产业链的配套建设，发展配套的高精度的检测仪器、试剂和智能诊断技术，支持第三方检测中心发展与建设 发展蛋白质测序技术、新型质谱和微流控芯片等技术；开发基于脑工作原理的神经网络计算、处理以及存储技术、神经网络芯片和神经元传感器等微处理器及设备、脑机交互等新一代智能技术 加快发展微流控芯片、单分子测序、液体活检、液相芯片、智能生物传感等前沿技术，更好满足不同层级医疗机构的早期、快速、便捷、精确诊断等应用需求 加快基础材料、关键芯片、高端元器件、新型显示器件、关键软件等核心技术攻关，大力推动重点工程和重大项目建设，积极扩大合理有效投资 治疗产品等生物药发展 2022年国家发改委《“十四五”生物经济发展规划》发展微流控芯片、细胞制备自动化等先进技术，推动抗体药物、重组蛋白、多肽、细胞和基因 数据来源：公开资料整理、众诚智库 4.研究专利：美国拥有最多的公开专利，中国生物芯片学术竞争力不断增强 从1997-2016年全球生物芯片专利公开量主要国家/地区分布情况看出，居前三位的分别为美国、日本和中国，美国有5667个专利族， 日本排名第二（5223个专利族），中国以2706个专利族名列第三，韩国位列第四（1230个专利族）。 全球生物芯片专利公开量主要国家/地区分布 第 中国、韩国 中国2706个专利族、韩国1230个专利 队 美国、日本 美国5667个专利族、日本5223个专利族 一梯队 第二梯 德国、法国等 德国、法国、俄罗斯、英国、加拿大、澳大利亚、印度、以色列 队 第三梯 其他国家 队 第四梯 数据来源：众诚智库 5.产业链：上下游分为原材料、研制和应用市场三部分 从生物芯片产业链来看，上游原材料包括芯片基片、点样样品、探针制备等；中游制造行业主要产品是基因芯片诊断试剂盒和基因芯片相关仪器，市场占比分别是85%和15%；下游应用市场主要为医疗机构、家庭、第三方诊断外包机构等 芯片基片 点样样品 探针制备 …… 上游原材料 基因芯片诊断试剂盒 基因芯片仪器 中游研制 医疗机构 家庭 第三方诊断外包机构 …… 下游应用 数据来源：众诚智库 6.市场发展：疫情推动生物芯片技术发展，全球呈现高速增长趋势 2014年，全球生物芯片市场规模为40亿美元。疫情危机影响下，全球生物芯片市场快速增长，2021年规模达145亿美元。 随着全球生物芯片技术快速发展以及生物芯片应用深度、广度逐渐增加，2022年全球生物芯片市场规模将达到153亿美元，2027年全球生物芯片市场规模有望达到320亿美元。 CAGR=16.0% 320 252 145 153 130 40 2014 2020 2021 2022E 2026E 2027E 2014-2027年全球生物芯片市场规模及增长（单位：亿美元） 数据来源：众诚智库 7.国内主要企业：主要分布在上海、广东、北京等较发达地区 国内重点企业 所在城市 业务领域 上海生物芯片 上海 分子医学检验、分子诊断、药物研发技术服务等 上海博德基因 上海 生物工程、基因工程专业领域内的技术转让、技术开发等 上海康成生物 上海 生物科技专业领域内技术开发、技术转让、技术咨询等 上海裕隆生物 上海 临床检测、健康体检、基因检测等 上海博星基因 上海 基础科学研究，疾病诊断，药物筛选等 晶能生物 上海 医疗、健康、科技服务技术研发和应用等 数谱生物 上海 基因芯片、二代测序、质谱等 联合基因 上海 基因检测技术和服务等 博晖创新 北京 临床检验快速检测技术的研发及应用产品开发、生产等 博奥生物 北京 生物芯片、试剂耗材、软件数据库、仪器设备等 微点生物 深圳 生物芯片、检测仪器、分析仪器等 深圳益生堂 深圳 保健品、中成药、生物制品生产等 融智生物 山东 快速基因分析、微生物蛋白分析高端仪器研究等 大渊生物 江苏 生物科学技术研究、营养和保健品等等 天津生物 天津 微生物检测芯片研发、基因组学和功能基因组学研究 数据来源：众诚智库 众诚智库简介 众诚智库咨询顾问（北京）有限公司，是专注于“政府决策支撑”的国家高新技术企业，也是首家在国家“双创板”挂牌的咨询机构（股权交易代码： E00286）。众诚智库是工信部、商务部、生态环境部重要的产业和信息化支撑单位，主要为各司局和地方政府提供课题研究、决策支撑、产业运营服务。 众诚智库以“规划服务+落实支撑”为核心，以主导产业发展规划为牵引，通过“城市战略规划+产业规划+行动方案+政策制定+人才、创新、融资平台+招商 引资对接”全链条服务，体现产业发展咨询服务与落地服务增值价值。并为行业创新企业和头部企业提供管理、信息化等咨询服务。 政策研究及预研 决策支撑与产业咨询 产业运行与监测 •政策修订研究 •重要规划/政策解读 •产业政策实践及预研 •行业蓝皮书/白皮书 •产业咨询与专题调研 •产业发展与园区规划编制 •产业快报 •产业运行监测 •行业热点动态研究 产业链研究 行业与市场研究 课题研究及产业赋能 •产业链全景图 •产业图谱及招商地图 •行业结构、梯队、格局分析 •行业专题及竞争研究 •龙头/标杆企业战略研究 •产业趋势及投资机会研究 •委托课题研究 •产业研究与区域研判 •招商工具及策略培训 谢谢 众诚智库是专注于“政府决策支撑”的国家高新技术企业，也是首家在国家“双创板”挂牌的咨询机构（股权交易代码：E00286）。众诚智库是工信部、商务部、生态环境部重要的产业和信息化支撑单位，以“规划服务+落实支撑”为核心，通过“产业咨询+产业运营+产业招商+产业赋能”全链条服务，已经成为众多地方政府首选的新兴产业综合运营服务商。