1、 1 Copyright 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 : 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) 、
2、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
3、, 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
4、未来生物芯片技术及产业发展的航标灯。 本报告作者: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 : 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
5、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
6、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 : 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