2019-2020年中国生物芯片白皮书.pdf

1 Copyright 赛迪顾问 未经协议授权，禁止提供给其他 单位或个人。 2019-2020年 中国生物芯片白皮书 阅览更多研究报告请访问满天星产业大脑 : mtx 电话： 010-88559043 前言 生物芯片 （ biochips）系统是利用制作在基底上的微沟道实现特定功能的装置，微沟道的尺度一般在微米量级。生物芯片根据生物分子间特异相互作用的原理，将生化分析过程集成于芯片表面，从而实现对 DNA、RNA、多肽、蛋白质以及其他生物成分的高通量快速检测。狭义的生物芯片概念是指通过不同方法将生物分子（寡核苷酸、 cDNA、 genomic DNA、多肽、抗体、抗原等）固着于硅片、玻璃片（珠）、塑料片（珠）、凝胶、尼龙膜等固相递质上形成的生物分子点阵。因此生物芯片技术又称微陈列（ microarray）技术，含有大量生物信息的固相基质称为微阵列。生物芯片在此类芯片的基础上又发展出微流体芯片（ microfluidics chip），亦称微电子芯片（ microelectronic chip）即缩微实验室芯片，或者称为“微全分析系统”（ uTAS，micro-total-analysis-system）。 利用生物芯片进行检测的优点包括较少的样品 /试剂消耗，减少沾污，提高灵敏性，更少的单位花费，更低的功率消耗，并且有更高的可靠性，另外其微小的体积有利于系统功能模块的集成，实现检测系统的便携性，这促使微流控系统成为现代生物医学检测的最佳选择。 近年来随着生命科学的发展及医学 /药学研究、体外检测、体外诊断需求的迅速增加，生物芯片相关的科学研究热度迅速升温，生物芯片相关的专利数量呈加速增长趋势，生物芯片产业迅速发展、产业格局不断完善，生物芯片市场规模也呈现加速增长趋势。生物芯片作为当代极为重要的新兴科学技术平台和国家层面产业转型的潜在战略领域，正处于一个非常重要的发展阶段，值得引起广大学术界和产业界人士及青年学生的高度重视。 本白皮书从背景、技术、研发、专利、产业、市场、资本、政策及重点企业分析等九个方面对生物芯片技术进行分析，期望能作为未来生物芯片技术及产业发展的航标灯。 本报告作者：赛迪顾问集成电路产业研究中心 李秧 2020年 4月 阅览更多研究报告请访问满天星产业大脑 : mtx 电话：010 -88559043 目 录 研究对象 . 6 一 发展背景 . 8 （一）生物芯片起源与发展 . 8 （二）生物芯片技术特点概述 . 10 1、生物芯片制作工艺复杂，制作产品良率低 .10 2、生物芯片检测和操作流程复杂，技术难度很高 .10 3、生物芯片在产业化过程中面临成本控制与批量生产的难点 .11 4、新兴技术为生物芯片带来发展机遇 .11 二 研发与专利 . 13 （一）生物芯片前沿研发趋势 . 13 1、生物芯片前沿研发热度呈现上升趋势 .13 2、美国拥有最多的生物芯片学术论文发表数，中国生物芯片学术竞争力不断增强 .14 3、浙江大学和大连理工大学在国内生物芯片研究领域拥有最多论文发表数.14 （二）生物芯片专利发展趋势 . 15 1、生物芯片热度正高，全球专利公开（公告）数量呈现加速增长趋势 .15 2、生物芯片研究壁垒高，工程化困难 .15 3、DNA 相关专利占比最高，其次为药物研究、生物物质测定等 .16 4、美国拥有最多的生物芯片公开专利，中国生物芯片科研成果转换率低 .16 5、中国生物芯片专利申请数呈现逐年增长的趋势 .17 6、北京、广东、江苏、浙江是生物芯片研究第一梯队，专利申请人数较多.18 三 产业发展趋势 . 20 （一）中国生物芯片产业链概述 . 20 1、中国生物芯片产业链 .20 2、中国生物芯片产业仍处于起步阶段 .20 （二）中国生物芯片产业现状和问题 . 20 1、中国生物芯片企业研发水平有待提升 .20 2、中国生物芯片产业格局有待完善 .21 3、中国生物芯片企业集中在较发达地区 .22 四 市场发展趋势 . 24 阅览更多研究报告请访问满天星产业大脑 : mtx 电话：010 -88559043 （一）全球生物芯片市场发展趋势 . 24 1、全球生物芯片市场呈现高速增长趋势 .24 2、新型冠状病毒（2019- nCoV）推动生物芯片技术发展 .24 3、生物芯片技术具广泛应用场景 .25 （二）中国生物芯片市场发展趋势 . 25 1、中国生物芯片市场处于起步阶段 .25 2、中国生物芯片需求持续扩大，市场规模保持高增速 .25 五 资本及政策 . 28 （一）生物芯片产业投融资趋势 . 28 1、生物芯片企业早期融资居多，每年投融资数量稳定 .28 2、生物芯片投融资规模逐渐扩大，2019 年达到峰值 .28 3、参与融资的生物芯片企业主要分布在上海、广东、江苏、北京等较发达地区 .28 （二）生物芯片产业相关政策 . 29 六 重点企业分析 . 32 （一）国外重点企业分析 . 32 1、Affymetrix 昂飞公司技术融合模式的代表.32 2、Agilent 安捷伦公司产品融合模式的代表 .32 3、罗氏公司市场融合模式的代表 .33 （二）国内重点企业分析 . 33 1、博奥生物芯片有限责任公司.33 2、上海生物芯片有限公司 .33 （三）生物芯片产业的机遇与挑战 . 33 七 报告说明 . 36 （一）报告目的(Objective of Report) . 36 （二）研究范围(Research Scope) . 36 （三）研究区域(Survey Region) . 36 1、中国整体市场 .36 2、中国区域市场 .36 3、中国城市市场 .37 （四）数据来源(Data Source) . 39 （五）研究方法(Rese arch Technique) . 40 （六）一般定义(General Definition) . 40 （七）市场定义(Market Definition) . 40 阅览更多研究报告请访问满天星产业大脑 : mtx 电话：010 -88559043 （八）特别说明(Specification) . 41 八 相关研究 . 42 关于赛迪. 43 特别声明. 43 图目录 图 1 生物芯片实物图 .8 图 2 生物芯片技术发展史 .9 图 3 生物芯片制作工艺流程 .10 图 4 生物芯片免疫检测流程 .11 图 5 2010-2020 年生物芯片学术论文发表趋势 .13 图 6 部分国家生物芯片领域发表论文占比 .14 图 7 2010-2019 年国内部分大学生物芯片领域论文发表总数 .14 图 8 2001-2019 年全球生物芯片相关专利公开（公告）数量（件） .15 图 9 2010-2019 年（累计）全球生物芯片相关专利类型分析 .15 图 10 2010-2019 年（累计）全球生物芯片相关专利 IPC 分类排名.16 图 11 2010-2019 年（累计）全球生物芯片相关专利受理机构受理数排名（件） .17 图 12 2011-2019 年中国生物芯片专利申请数（件） .17 图 13 2011-2019 年中国部分省（市）生物芯片专利申请数（件） .18 图 14 中国生物芯片产业链 .20 图 15 2000-2019 年公开投融资企业主营业务分析 .21 图 16 2019 年中国生物芯片在营企业注册规模 .21 图 17 2019 年中国生物芯片在营企业注册城市 .22 图 18 2015-2025 年全球生物芯片市场规模（亿元） .24 图 19 2019 年中国生物芯片市场规模在全球占比 .25 图 20 2015-2025 年中国生物芯片市场规模（亿元） .26 图 21 2015-2019 年中国生物芯片相关企业历年获得融资次数（笔）和轮次分布 .28 图 22 2010-2019 年（累计）中国参与融资的生物芯片企业区域分布 .29 表目录 表 1 中国生物芯片产业相关政策 .30 6 阅览更多研究报告请访问满天星产业大脑 : mtx 研究对象 2020 年中国生物芯片白皮书所研究的生物芯片是指高密度固定在互相支持介质上的生物信息分子（如基因片段、 DNA 片段或多肽、蛋白质、糖分子、组织等）的微阵列杂交型芯片（micro -arrays），阵列中每个分子的序列及位置都是已知的，并且是预先设定好的序列点阵。 微流控芯片（microfluidic chips ）和液相生物芯片是比微阵列芯片后发展的生物芯片新技术，生物芯片技术是系统生物技术的基本内容。 7 Copyright 赛迪顾问 未经协议授权，禁止提供给其他单位或个人。 发展背景 生物芯片起源与发展 生物芯片技术特点概述 8 阅览更多研究报告请访问满天星产业大脑 : mtx 一 发展背景 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。生物芯片技术能够在邮票大小的芯片上，进行较为复杂的生物、化学、物理等实验。生物芯片技术为制作成本低、样本少、时间短、操作简单的医疗仪器提供了技术支持。 图 1 生物芯片实物图 数据来源：赛迪顾问 2020，04 该项技术可以很好的控制微尺度流动并操纵微量的液体，在生物学问题研究上具有重大的意义。目前生物芯片的商业化应用主要在于体外诊断相关的医疗器械方面，医疗器械的诊断水平决定了后续相关的治疗方案，随着人口老龄化，医疗器械对于智能化、简单化、便携 化仪器有强烈的需求。随着移动互联网的快速发展，互联网医疗也受到了高度重视，尤其是智能化医疗检测终端产品，生物芯片凭借其小型化高度集成的特点将成为很好的终端产