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干货分享微流控产品的市场需求以及建设规模

发布时间:2022/11/15 14:16:01   

微流控芯片未来最重要的应用场景属于体外诊断领域,因此我们可以对比国内IVD市场规模增速情况,国内的IVD市场增速在-年大致保持在15%左右,处于高速发展阶段。从现有的微流控头部企业营收增速上来看,微流控企业前中期的增速要远大于国内IVD市场规模的增速。此外,年,国内的IVD市场中,免疫诊断占据主流,总共为38%,生化诊断其次,占比为19%,如图5所示。产业结构与全球市场有着明显不同,但是分子诊断以及POCT占据IVD市场的比例却相差不多,分别为15%和11%。因此,未来微流控芯片行业在国内发展的前景依旧值得期待。经过十多年的发展,我国的微流控技术已经应用到了多个场景中,其中微流控与体外诊断有着很深的关联。微流控与体外诊断的绑定从政策层面得到了认证,国内近83%研发微流控芯片的公司都是将其应用到体外诊断领域。

目前我国微流控芯片处于行业上游的企业依然很少,大多数企业都是自研自销,根据业务需求而生产。随着国内生物技术的进一步发展,微流控的应用场景也会不断扩展,未来微流控芯片批量生产的需求提高后,先占据上游的微流控芯片研发企业就占据了先发优势。年我国有四家涉及了微流控技术的体外诊断企业完成了约亿元人民币的融资,分别是融智生物、旌准医疗、新格元生物和岚煜生物。此外,博晖创新也涉足了微流控领域——生产的GenPlex微流控全自动核酸检测能够分别进行目的DNA的提取、针对目的DNA进行的PCR扩增和反向斑点杂交。

1)国内领先产品

①博晖创新微流控核酸检测系统分为检测仪以及微流控芯片,该产品的具体的型号为BHF-VI,BHF-V1核酸芯片检测仪配套博晖创新公司生产的人乳头瘤病毒检测试剂盒(生物芯片法),可以用于定性检测人体宫颈中的人乳头瘤病毒分型。检测仪一次能够完成6个芯片,共24人份检测。每轮检测时间为4小时。核酸提取、纯化、扩增和基因分型检测都在微流控芯片中完成。主要过程包括细胞的裂解,DNA的抓取和纯化,PCR扩增以及DNA芯片分型检测。

技术特点:1.该产品完全打破了微流控技术局限于POCT的概念,使用了机械手臂加样,微流控芯片实现了样本处理,PCR,斑点杂交等过程的混合模式来实现相对较高通量(一次24样本)的分子诊断;另外该产品采用了全液体试剂,针对我国的国情,进一步降低了单次HPV分型的成本。2.两个PCR反应器分别进行HPV亚型扩增和GB的内参扩增。DNA芯片能够同时对6、11、42、44型等6种低危型HPV和16、18、31、45型等18种高危型HPV进行检测。同时还有GB内参质控和显示质控点,实现良好的内控标准。3.一次芯片能够完成4份样本检测,反应时间为4小时,其中,提取1小时,扩增2小时,杂交1小时。

②QuanPLEX(融智生物):融智生物科技(青岛)有限公司,目前已拥有“宽谱定量飞行时间质谱(新一代基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱)”及“微流控芯片核酸快速分析”两大技术平台,其中“宽谱定量飞行时间质谱平台”被两院院士组成的鉴定委员会鉴定为“整体性能达到国际领先水平”。

技术特点:1.融智生物的产品QuanPLEX结合核酸扩增技术和微流控芯片两大技术,芯片上16个反应通道的设计,使其适合用于多重指标并行检测,并且可根据客户对检测指标需求,提供多种规格的芯片。2.QuanPLEX微流控芯片实时定量PCR分析仪,重量仅为10kg,便于携带,产品仪器小巧,无需校正,车载移动实地检测,使用场景灵活。3.芯片上各通道完全独立,无交叉,同时整个芯片封闭,可避免气溶胶造成的污染,极大地降低对使用环境的要求。4.所有qPCR反应所需试剂采用冻干粉方式预置于芯片内,可常温保存,使用时只需加入核酸样本,操作简单,尤其适用于临床检验、疾病防控、食品安全、动物养殖业、分子生物、法医鉴定、科研等领域,在临床即时检测(POCT)中有广阔的应用前景。

2)国外领先产品分析

①GeneXpert是由Cepheid公司研发的全自动分子诊断平台。它能够将样品制备,核酸扩增与检测完全整合到一个小小的检测试剂盒中,使得即使不具备专业技术的人员也可以进行复杂的分子检测,而且针对不同的疾病或病原菌,该公司已经开发出了功能齐全的试剂盒产品,满足患者从常规传染病到癌症基因检测的各个领域。年GeneXpert销售额超10亿美金,在全球的装机量已超过了1.1万台,医院的分子诊断同类设备中,GeneXpert的装机量占比最高,接近25%。

产品特点:1.结合微流控技术实现了样品进结果出的分子诊断的全自动化,并使用试剂冻干粉预存储技术,使得操作更为简便。2.与大多数分子诊断自动化产品不同的是,这款产品是基于PCR定量分析的产品,还能满足诊断治疗中病原体载量分析的需求。3.拥有急性传染病检测、生殖健康检测、肿瘤/遗传病检测、健康关联检测4类试剂盒,超30种检测指标。4.产品体积小、自动化程度高、检测速度快,全流程在10cm3盒式芯片内完成,手工前处理环节仅需2分钟,全流程仅需30-60分钟(传统6小时以上)。

②Chromium全息基因解码系统是10Xgenomics开发的单细胞测序平台。利用精确的液滴微流控体系,可在几分钟之内将样本封装到数百至数万个微反应体系,每个微反应体系中含有可唯一识别的编码DNA用于后续数据拆分及分析。截止年已卖出机器台(国内约台),销售额达2.6亿。

产品特点:1.通量高,周期快速,成本低,细胞捕获效率高。2.有效地解决组织样本无法破解的细胞异质性难题,有助于发现新的细胞类型。3.基于大量的单细胞基因表达数据,该平台还可进行细胞表达特征聚类、亚群表达特征、标志物筛选等方面的分析,是一种高效的细胞基因表达水平的检测技术。

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