2022年全球及基因芯片(生物芯片)發(fā)展現(xiàn)狀分析一、基因芯片概述基因芯片(又稱DNA芯片、生物芯片)的原型是80年代中期提出的。基因芯片的測(cè)序原理是雜交測(cè)序方法，即通過(guò)與一組已知序列的核酸探針雜交進(jìn)行核酸序列測(cè)定的方法，在一塊基片表面固定了序列已知的靶核苷酸的探針。當(dāng)溶液中帶有熒光標(biāo)記的核酸序列TATGCAATCTAG，與基因芯片上對(duì)應(yīng)位置的核酸探針產(chǎn)生互補(bǔ)匹配時(shí)，通過(guò)確定熒光強(qiáng)度最強(qiáng)的探針位置，獲得一組序列完全互補(bǔ)的探針序列。據(jù)此可重組出靶核酸的序列。1、分類(lèi)基因芯片技術(shù)是通過(guò)縮微技術(shù)的微型生物化學(xué)分析系統(tǒng)，按照芯片上固化的生物材料的不同，可以將生物芯片分為DNA芯片、蛋白質(zhì)芯片、多糖芯片和細(xì)胞芯片及組織芯片等基因芯片的分類(lèi)示意圖2、技術(shù)兩種點(diǎn)樣法：機(jī)器點(diǎn)樣,首先是探針庫(kù)的制備,根據(jù)基因芯片的分析目標(biāo)從相關(guān)基因數(shù)據(jù)庫(kù)中選取特異的序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增或直接人工合成寡核苷酸序列,然后通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的三坐標(biāo)工作平臺(tái)用特殊的針頭和微噴頭分別把不同的探針溶液逐點(diǎn)分配在玻璃尼龍及其它固相基片表面的位點(diǎn)上>使之固定；手動(dòng)點(diǎn)樣,先將基片刻蝕出孔陣,或通過(guò)一系列修飾將基片處理成親水點(diǎn)陣及疏水區(qū)域,然后在孔陣或親水點(diǎn)陣主手動(dòng)點(diǎn)程?；蛐酒c(diǎn)樣法制備工藝流程示意圖二、發(fā)展背景1、政策因素基因芯片是對(duì)技術(shù),操作等要求極高的領(lǐng)域，“十三五"以來(lái)政府機(jī)構(gòu)多次出臺(tái)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展政策,完善監(jiān)管政策，并將生物芯片行業(yè)作為國(guó)家發(fā)展的新興行業(yè)，基因芯片行業(yè)逐漸規(guī)范，同時(shí)得到大力發(fā)展。基因芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D中國(guó)基因芯片行業(yè)相關(guān)政策2、社會(huì)因素隨著中國(guó)老年人口數(shù)量和占比逐年增加，中國(guó)腫瘤患病率和死亡率將加速提高。傳統(tǒng)化療的方法局限于發(fā)現(xiàn)腫瘤后，不僅不能根除腫瘤細(xì)胞，而且盲目掃除健康細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞，腫瘤患者面臨較大的治療風(fēng)險(xiǎn)。得益于基因芯片技術(shù)在腫瘤診斷及治療領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深化，對(duì)病人癌癥的發(fā)生、發(fā)展和未來(lái)的預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性提高，腫瘤診治由被動(dòng)的“發(fā)生后再治”轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的“提前知曉，防范于未然”，未來(lái)基因芯片市場(chǎng)將不斷擴(kuò)大。2014-2020年中國(guó)腫瘤人口數(shù)量變化情況統(tǒng)計(jì)圖三、產(chǎn)業(yè)鏈1、產(chǎn)業(yè)鏈中國(guó)基因芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為原材料和器械，其中原材料包括芯片基片、點(diǎn)樣樣品、探針制備，器械包括點(diǎn)樣機(jī)和機(jī)械手；產(chǎn)品主要依靠進(jìn)口，高精度產(chǎn)品仍被歐美廠商牽制，中游芯片診斷試劑盒發(fā)展迅速，下游主要應(yīng)用于科研機(jī)構(gòu)及醫(yī)療領(lǐng)域。2、下游情況中國(guó)基因芯片下游醫(yī)療機(jī)構(gòu)中以三級(jí)甲等醫(yī)院為主，二級(jí)和基層醫(yī)院受資金和技術(shù)限制，處于不可及狀態(tài)，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)三級(jí)甲等醫(yī)院數(shù)量逐年上漲，2021年中國(guó)三級(jí)甲等醫(yī)院數(shù)量為1651家，同比2020年增長(zhǎng)71家。2014-2021年中國(guó)三級(jí)甲等醫(yī)院數(shù)量變化情況四、全球基因芯片行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀1、市場(chǎng)規(guī)模隨著全球基因技術(shù)的發(fā)展和全球腫瘤癌癥人數(shù)的增加，帶動(dòng)著全球基因芯片市場(chǎng)規(guī)模逐步擴(kuò)大，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，全球基因芯片市場(chǎng)規(guī)模逐年上漲，從2014年的39億美元上漲到2021年的146.7億美元。同比2020年上漲11.98%。隨著基因芯片技術(shù)的逐漸成熟，未來(lái)全球基因芯片市場(chǎng)規(guī)模還會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。2014-2021年全球基因芯片市場(chǎng)規(guī)模變化情況統(tǒng)計(jì)圖2015-2020年中國(guó)基因芯片市場(chǎng)規(guī)模變化情況2、市場(chǎng)份額根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，全球基因芯片份額占比最重的為美國(guó)，占據(jù)了全球基因芯片市場(chǎng)40.1%的市場(chǎng)份額，中國(guó)僅僅占據(jù)了全球基因芯片市場(chǎng)8.4%的市場(chǎng)份額，據(jù)美國(guó)的基因芯片行業(yè)還有較大的差距，其他國(guó)家基因芯片市場(chǎng)份額為51.5%。全球主要地區(qū)基因芯片市場(chǎng)份額占比情況統(tǒng)計(jì)圖五、中國(guó)基因芯片行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀1、市場(chǎng)規(guī)模隨著基因技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)基因芯片市場(chǎng)規(guī)模逐步擴(kuò)大，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)基因芯片市場(chǎng)規(guī)模逐年增長(zhǎng)，2020年中國(guó)基因芯片市場(chǎng)規(guī)模為57元，同比2019年上漲26.67%，隨著中國(guó)基因芯片技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來(lái)市場(chǎng)規(guī)模還會(huì)逐步擴(kuò)大。2、企業(yè)數(shù)量隨著中國(guó)腫瘤和癌癥人數(shù)的增加，中國(guó)基因芯片行業(yè)發(fā)展迫在眉睫，中國(guó)基因芯片市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，越來(lái)越多的企業(yè)投入到這一行業(yè)中，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)基因芯片企業(yè)數(shù)量逐年增加，2021年中國(guó)基因芯片企業(yè)數(shù)量為1949家，同比2020年增加了773家，2022年1-8月中國(guó)基因芯片企業(yè)數(shù)量為1791家。2014-2022年1-8月中國(guó)基因芯片企業(yè)數(shù)量變化情況3、專利數(shù)量目前中國(guó)基因芯片行業(yè)還處于發(fā)展期，距美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定差距，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)基因芯片申請(qǐng)專利數(shù)量在2018年達(dá)到峰值，為459項(xiàng)，2021年中國(guó)基因芯片專利申請(qǐng)數(shù)量為270項(xiàng)，同比2020年減少15項(xiàng)，2022年1-8月中國(guó)基因芯片專利申請(qǐng)數(shù)量為138項(xiàng)。2014-2022年1-8月中國(guó)基因芯片專利申請(qǐng)數(shù)量變化2016-2021年華大基因基因芯片業(yè)務(wù)收入情況六、中國(guó)基因芯片市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局1、競(jìng)爭(zhēng)格局中國(guó)基因芯片重點(diǎn)上市企業(yè)主要有東方生物、達(dá)安基因和華大基因，其中華大基因積累了多年的生命相關(guān)的數(shù)據(jù)產(chǎn)出能力、分析能力和應(yīng)用能力，建立了高性能計(jì)算、云計(jì)算等多種形式的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，著力夯實(shí)精準(zhǔn)醫(yī)療的基礎(chǔ)及核心，目前公司下屬基因檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室總面積約3.1萬(wàn)平方民，實(shí)驗(yàn)室已安全運(yùn)行累計(jì)超過(guò)100萬(wàn)小時(shí)。已成為目世界上對(duì)打的醫(yī)學(xué)基因檢測(cè)中心之一。中國(guó)基因芯片行業(yè)重點(diǎn)上市企業(yè)2、重點(diǎn)企業(yè)分析華大基因目前下屬基因檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室總面積約3.1萬(wàn)平方民，實(shí)驗(yàn)室已安全運(yùn)行累計(jì)超過(guò)100萬(wàn)小時(shí)。已成為目世界上對(duì)打的醫(yī)學(xué)基因檢測(cè)中心之一。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，華大基因基因芯片業(yè)務(wù)收入總體呈現(xiàn)上漲態(tài)勢(shì)，2021年華大基因基因芯片業(yè)務(wù)收入為67.54億元，業(yè)務(wù)占比99.83%。七、未來(lái)中國(guó)基因芯片行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)HuProt人類(lèi)蛋白質(zhì)組芯片是目前通量最高的蛋白芯片，可應(yīng)用于癌癥及免疫系統(tǒng)疾病篩查及藥物研發(fā)等多種領(lǐng)域,且科研團(tuán)隊(duì)具有可持續(xù)更新能力