快速增长的百亿美金市场，中国蓄势待发（下）

微流控芯片

国产替代两方向：保证性能降成本，差异化布局与创新

多位行业人士指出，未来微流控产品在IVD领域发展主要有两个方向。

一是在保证产品性能的前提下，通过国产替代降低成本打开基层市场。

比如国内企业在一些全球优秀微流控POCT产品的基础上进行创新设计以及优化改进，目前已经推出多款微流控POCT产品，且在市场上反响不错。

像生化领域，天津微纳芯、万孚生物、锦瑞生物、斯玛特科技、普施康生物、含光微纳等都开发了生化微流控POCT系列产品；免疫领域，深圳微点生物、成都微康生物等都有布局。分子诊断领域，博晖创新、万孚生物、迪奇生物等企业争相进入。血气领域，深圳理邦的i15秉承了i-STAT的技术路线，市场反响也不错。凝血领域，如普施康生物打造了微流控凝血系列产品。但总体而言，由于我国微流控产业上下游配套发展尚不完善，目前诸多国内产品还难以在性能各方面与进口产品媲美，在成本上还有进一步努力的空间。未来随着国内产品的进一步成熟、完善愈多功能，在保证性能的前提下，利用我国素来的人才成本和工业制造优势进一步降低产品成本，让产品下沉到更广大的基层医疗机构，无疑会打开更大市场。

比如分子检测领域，Cepheid的GeneXpert PCR分析仪和BioFire的FilmArray多重PCR系统可以说是奠定了分子POCT产品发展的两大方向。但目前这两款产品价格仍较高，离需要POCT产品的基层市场还较远，如果国内有厂家能够迎头赶上，在保证性能的前提下降低成本，无疑会打开一个较大的市场入口。

二是进行差异化布局和自主创新，探索微流控与新技术的结合以及在新场景的应用与落地。

比如华迈兴微、普施康生物、科瑞达生物等企业探索微流控与化学发光的结合，尝试发挥化学发光高灵敏度的优势，同时利用微流控技术实现其小型化和全自动化。博识诊断的微流控磁敏免疫产品m16，该款产品用微流控技术及巨磁阻效应实现了全自动的免疫多联检，同样是具有突破性创新的产品。

科讯生物利用微流控芯片的优势，开发了基于无机纳米材料基底的微条形码阵列芯片进行蛋白分子的快速、高灵敏、精准检测。源景泰科从高敏、快速、便携的方向着手，率先进行了电化学与微流控技术的结合应用探索，科研版掌上电化学检测仪太极mini已上市，用于IVD的商业机即将面市。Digifluidic迪奇生物的最新商用POCT全自动核酸分析仪Virus Hunter S以开放合作的方式面向医疗疾病诊断、宠物/动植物病原检测、农业疾病检测、食品安全检测等领域。

宠物医疗正在兴起，兽用市场值得关注。据统计，2022年中国宠物疾病诊疗市场规模预估为110亿元，未来将超180亿。其中宠物体外诊疗市场规模大约为61亿元，年复合增长率超20%，预计2025年达到90亿元规模。

激增的宠物诊疗需求之下，潜藏着巨大发展机会。而目前国内宠物检查设备供应商少，多数依赖进口。国内IVD市场的老兵与新将们迅速进场布局，诸多开发微流控产品的企业如深圳理邦、微点生物、天津微纳芯、斯玛特科技、迪奇生物等都布局了兽用市场。

相比人用市场，兽用市场要求更低。为了维持设备的稳定性，设备一般三年一淘汰，高价格的宠物检查设备相对高成本的微流控产品有一定的市场空间，允许生产厂家、代理商和终端客户保有一定的利润空间，而不至于亏损。随着宠物医疗兴起，兽用市场具有更多机会。

新兴领域商业化潜力初显

将微流控应用于单细胞测序及数字PCR，成为市场追逐新热点

蛋壳研究院对近5年微流控应用各场景的逐年投融资情况进行了梳理，可以看到微流控在一级资本市场受资金追逐的变化。

从融资事件和融资金额的综合表现来看，将微流控技术应用于IVD领域POCT一直是资本普遍看好的领域。但近几年，将微流控技术应用于单细胞测序与数字PCR方向开始受市场热捧，成为自微流控在POCT领域应用后的新热点应用场景。

汇总近5年微流控领域企业投融资金额和融资事件来看，单细胞测序表现出彩且独树一帜，单笔融资金额最高——融资事件占比16%但融资总金额占比达到33%，与融资事件占比35%的IVD领域POCT融资金额相当。

拉近时间线，再看近三年微流控在各应用场景的投融资情况，同样可以发现，除POCT场景外，将微流控技术应用于单细胞测序与数字PCR方向更受资本热捧。

POCT、数字PCR、细胞富集分选等方向应用火热，分子检测正成为微流控应用主战场

目前微流控应用最为广泛和成熟的领域在POCT，该领域有多款产品已成功商业化，但杀手级应用尚未诞生。相比生化、免疫领域的高自动化和低成本，自动化程度仍然偏低、具有较高利润空间的分子检测领域成为诸多应用微流控技术团队的目光所向。

如图，蛋壳研究院统计了国内将微流控技术应用于POCT领域的布局情况。可以看到，将微流控技术应用到分子POCT领域的企业最多，占比将近一半。此外，在全球微流控并购事件TOP交易也可发现，在8家以开发微流控POCT产品为主的被收购企业中，有5家是开发分子POCT产品。

在国内微流控企业在各应用场景布局的情况来看，分子检测也是目前微流控技术布局最广泛的领域。如下图，国内将微流控技术应用于数字PCR、分子检测POCT、NGS的企业合计共24家，占比国内微流控企业超30%。

此外，基于微流控进行单细胞测序的企业也多有应用分子诊断，而利用微流控技术进行细胞（多为CTC）富集分选的最终用途也主要落在分子检测。分子检测领域正成为微流控技术应用主战场。报告中对微流控在细胞（CTC、CTB等）富集分选、细胞计数等应用场景的应用优势及国内代表企业进行了详细介绍，此处限于篇幅不再展开。

器官芯片、微球制备等新兴市场初显商业化潜力，有望诞生杀手级应用

创业者勇闯，投资者押注，尚处于初级发展阶段的微流控，拥有无限可能。除了一些热门应用方向，如POCT、单细胞测序、数字PCR及细胞富集分选外，微流控在一些更早期的新兴发展领域也正在显现广阔商业化潜力。这些领域的悄然兴起已然吸引了不少投资人的目光。

从国内最新一轮融资分布情况可以发现，器官芯片、微球制备、辅助生殖是目前微流控技术应用的新兴场景，早期融资比例最高，大多企业初成立，几乎都才刚完成天使轮融资。

这些领域的探索虽处于早期但不可忽视，比如以微流控芯片为核心的器官芯片可能成为打破制药界反摩尔定律的有力工具，而微球制备则是开启了微流控芯片从反应分析到生产制备的3.0时代。产业对这些新兴领域报以厚望，认为这些领域的探索有望弯道超车，率先诞生一款基于微流控技术的杀手级应用。

器官芯片技术来源于微流控芯片技术，微流控芯片技术是器官芯片的核心。近两年器官芯片领域发展飞速，此前动脉网也刚刚发布了，在本次微流控报告中对微流控芯片在器官芯片中的核心地位以及应用优势等都进行了详细介绍，此处限于篇幅不再展开。

目前国内从事器官芯片或类器官芯片产品开发的公司或团队，核心人员前期都有多年的微流控芯片研发基础。国内微流控领域开创者之一罗国安教授目前也下场创业，创立的弘瑞医疗现已打造了器官芯片（肝、肾以及屏障功能的器官芯片等）和类器官芯片（培养肿瘤类器官等）两大微生理系统产品矩阵。

由于看好微流控芯片技术在器官芯片方向的发展，超过20家投资机构已经参与该领域的布局，累计投资超3亿元。

此外不得不得及的是微流控在微球制备方面目前的应用进展。

以微米或纳米度量的微球，是生物制药、体外诊断等领域不可或缺的核心基础材料，有着极大的制备和应用难度，曾被《科技日报》列为35项“卡脖子”关键核心技术领域之一。国家多个部门在联合发布的《医药工业发展规划指南》中，明确要重点发展微球在内的高端制剂、发展高端制剂产业化技术。

不同于检测领域将微流控芯片作为耗材使用，微球制备将微流控芯片作为生产工具，完成从芯片实验室（Lab-on-Chip）到芯片工厂（Factory-on-Chip）的角色转换，开启微流控技术发展新时代。

此前利用微流控技术进行微球制备多在科研界探索但尚未在产业界落地，最大的问题在于产能（单个通道的微流控芯片每小时的微球生成量不超过500μl，这一通量能够满足科研需求，但却无法满足动辄几千上万升的工业化场景）。但随着科研领域进一步研究积累以及在产业化方面完成的技术突破，目前国内已有多家公司获得里程碑发展。

如国内阿卡索生物已在2022年8月成功推出全球首款千级通道微流控芯片，并基于此顺利实现高均一微球的量产制备，单片芯片的微球月产能可达到近千升。新近成立的毫厘科技目前已经成功开发出针对琼脂糖层析填料微球的生产型硅基微流控芯片，可将单个芯片的总通量提升到百万微球级别。

此外，传统的微球制备方式如釜式反应无法实现精确调控，且受材料、工艺所限，不能满足市场日益复杂和多样化的微球需求。而利用微流控芯片除了能够高效生产粒径均一、粒径分布集中的高性能微球，还具有快速开发不同粒径、不同材质、不同结构微球的定制化能力，以及制造出双层或多层材质包裹的复杂微球，弥补传统微球制备短板，打破中高端微球进口垄断。

在生产效率方面，传统方法要实现微球的粒径控制、筛分、改造和包裹，需要长链条的复杂生产工艺且收率极低，利用微流控芯片进行微球生产（以琼脂糖微球为例，产业有企业目前可做到粒径方差＜5%，收率最高可接近100%），每次技术迭代就可以实现指数级扩增产能或者降低生产成本。

在具有千亿蓝海市场的辅助生殖领域，微流控也正在显示其巨大市场潜力。据2020年底国家药监局官网发布信息预测，2023年我国不孕不育率将增加至18.2%。据Frost & Sullivan报告，随着我国不孕不育率持续走高、辅助生殖服务渗透率逐年提高以及国家三孩生育政策的推动，预计2023年至2027年辅助生殖领域能够保持14.5%的复合年增长率增长，预计2027年辅助生殖服务市场规模约为852亿元。

辅助生殖技术虽然发展迅速，但存在操作繁琐重复、操作质量难控制、人为操作误差等问题。微流控技术特性与辅助生殖实践中的检测、操作需求相匹配，有效提升辅助生殖平台操作效率。

比如拜尔洛克利用微流控技术，取代冷冻过程中的所有繁琐、低效、高成本的人工操作步骤，大大提升了冷冻卵子和胚胎的成功率。摩畅科技基于微流控技术实现了胚胎实验室配子筛选、胚胎检测、卵子冷冻和胚胎冷冻等环节的自动化操作，从而助力IVF（体外受精）妊娠成功率的提高以及耗材试剂成本的大幅降低。

未来随着微流控芯片的进一步研究和优化，相信可以开发出更符合临床应用的微流控辅助生殖相关产品。

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