國產替代兩方向：保證性能降成本，差異化布局與創新

多位行業人士指出，未來微流控產品在IVD領域發展主要有兩個方向。

一是在保證產品性能的前提下，通過國產替代降低成本打開基層市場。

比如國內企業在一些全球優秀微流控POCT產品的基礎上進行創新設計以及優化改進，目前已經推出多款微流控POCT產品，且在市場上反響不錯。

像生化領域，天津微納芯、萬孚生物、錦瑞生物、斯瑪特科技、普施康生物、含光微納等都開發了生化微流控POCT系列產品；免疫領域，深圳微點生物、成都微康生物等都有布局。分子診斷領域，博暉創新、萬孚生物、迪奇生物等企業爭相進入。血氣領域，深圳理邦的i15秉承了i-STAT的技術路線，市場反響也不錯。凝血領域，如普施康生物打造了微流控凝血系列產品。但總體而言，由于我國微流控產業上下游配套發展尚不完善，目前諸多國內產品還難以在性能各方面與進口產品媲美，在成本上還有進一步努力的空間。未來隨著國內產品的進一步成熟、完善愈多功能，在保證性能的前提下，利用我國素來的人才成本和工業制造優勢進一步降低產品成本，讓產品下沉到更廣大的基層醫療機構，無疑會打開更大市場。

比如分子檢測領域，Cepheid的GeneXpert PCR分析儀和BioFire的FilmArray多重PCR系統可以說是奠定了分子POCT產品發展的兩大方向。但目前這兩款產品價格仍較高，離需要POCT產品的基層市場還較遠，如果國內有廠家能夠迎頭趕上，在保證性能的前提下降低成本，無疑會打開一個較大的市場入口。

二是進行差異化布局和自主創新，探索微流控與新技術的結合以及在新場景的應用與落地。

比如華邁興微、普施康生物、科瑞達生物等企業探索微流控與化學發光的結合，嘗試發揮化學發光高靈敏度的優勢，同時利用微流控技術實現其小型化和全自動化。博識診斷的微流控磁敏免疫產品m16，該款產品用微流控技術及巨磁阻效應實現了全自動的免疫多聯檢，同樣是具有突破性創新的產品。

科訊生物利用微流控芯片的優勢，開發了基于無機納米材料基底的微條形碼陣列芯片進行蛋白分子的快速、高靈敏、精準檢測。源景泰科從高敏、快速、便攜的方向著手，率先進行了電化學與微流控技術的結合應用探索，科研版掌上電化學檢測儀太極mini已上市，用于IVD的商業機即將面市。Digifluidic迪奇生物的最新商用POCT全自動核酸分析儀Virus Hunter S以開放合作的方式面向醫療疾病診斷、寵物/動植物病原檢測、農業疾病檢測、食品安全檢測等領域。

寵物醫療正在興起，獸用市場值得關注。據統計，2022年中國寵物疾病診療市場規模預估為110億元，未來將超180億。其中寵物體外診療市場規模大約為61億元，年復合增長率超20%，預計2025年達到90億元規模。

激增的寵物診療需求之下，潛藏著巨大發展機會。而目前國內寵物檢查設備供應商少，多數依賴進口。國內IVD市場的老兵與新將們迅速進場布局，諸多開發微流控產品的企業如深圳理邦、微點生物、天津微納芯、斯瑪特科技、迪奇生物等都布局了獸用市場。

相比人用市場，獸用市場要求更低。為了維持設備的穩定性，設備一般三年一淘汰，高價格的寵物檢查設備相對高成本的微流控產品有一定的市場空間，允許生產廠家、代理商和終端客戶保有一定的利潤空間，而不至于虧損。隨著寵物醫療興起，獸用市場具有更多機會。

新興領域商業化潛力初顯

將微流控應用于單細胞測序及數字PCR，成為市場追逐新熱點

蛋殼研究院對近5年微流控應用各場景的逐年投融資情況進行了梳理，可以看到微流控在一級資本市場受資金追逐的變化。

從融資事件和融資金額的綜合表現來看，將微流控技術應用于IVD領域POCT一直是資本普遍看好的領域。但近幾年，將微流控技術應用于單細胞測序與數字PCR方向開始受市場熱捧，成為自微流控在POCT領域應用后的新熱點應用場景。

匯總近5年微流控領域企業投融資金額和融資事件來看，單細胞測序表現出彩且獨樹一幟，單筆融資金額最高——融資事件占比16%但融資總金額占比達到33%，與融資事件占比35%的IVD領域POCT融資金額相當。

拉近時間線，再看近三年微流控在各應用場景的投融資情況，同樣可以發現，除POCT場景外，將微流控技術應用于單細胞測序與數字PCR方向更受資本熱捧。

POCT、數字PCR、細胞富集分選等方向應用火熱，分子檢測正成為微流控應用主戰場

目前微流控應用最為廣泛和成熟的領域在POCT，該領域有多款產品已成功商業化，但殺手級應用尚未誕生。相比生化、免疫領域的高自動化和低成本，自動化程度仍然偏低、具有較高利潤空間的分子檢測領域成為諸多應用微流控技術團隊的目光所向。

如圖，蛋殼研究院統計了國內將微流控技術應用于POCT領域的布局情況。可以看到，將微流控技術應用到分子POCT領域的企業最多，占比將近一半。此外，在全球微流控并購事件TOP交易也可發現，在8家以開發微流控POCT產品為主的被收購企業中，有5家是開發分子POCT產品。

在國內微流控企業在各應用場景布局的情況來看，分子檢測也是目前微流控技術布局最廣泛的領域。如下圖，國內將微流控技術應用于數字PCR、分子檢測POCT、NGS的企業合計共24家，占比國內微流控企業超30%。

此外，基于微流控進行單細胞測序的企業也多有應用分子診斷，而利用微流控技術進行細胞（多為CTC）富集分選的最終用途也主要落在分子檢測。分子檢測領域正成為微流控技術應用主戰場。報告中對微流控在細胞（CTC、CTB等）富集分選、細胞計數等應用場景的應用優勢及國內代表企業進行了詳細介紹，此處限于篇幅不再展開。

器官芯片、微球制備等新興市場初顯商業化潛力，有望誕生殺手級應用

創業者勇闖，投資者押注，尚處于初級發展階段的微流控，擁有無限可能。除了一些熱門應用方向，如POCT、單細胞測序、數字PCR及細胞富集分選外，微流控在一些更早期的新興發展領域也正在顯現廣闊商業化潛力。這些領域的悄然興起已然吸引了不少投資人的目光。

從國內最新一輪融資分布情況可以發現，器官芯片、微球制備、輔助生殖是目前微流控技術應用的新興場景，早期融資比例最高，大多企業初成立，幾乎都才剛完成天使輪融資。

這些領域的探索雖處于早期但不可忽視，比如以微流控芯片為核心的器官芯片可能成為打破制藥界反摩爾定律的有力工具，而微球制備則是開啟了微流控芯片從反應分析到生產制備的3.0時代。產業對這些新興領域報以厚望，認為這些領域的探索有望彎道超車，率先誕生一款基于微流控技術的殺手級應用。

器官芯片技術來源于微流控芯片技術，微流控芯片技術是器官芯片的核心。近兩年器官芯片領域發展飛速，此前動脈網也剛剛發布了，在本次微流控報告中對微流控芯片在器官芯片中的核心地位以及應用優勢等都進行了詳細介紹，此處限于篇幅不再展開。

目前國內從事器官芯片或類器官芯片產品開發的公司或團隊，核心人員前期都有多年的微流控芯片研發基礎。國內微流控領域開創者之一羅國安教授目前也下場創業，創立的弘瑞醫療現已打造了器官芯片（肝、腎以及屏障功能的器官芯片等）和類器官芯片（培養腫瘤類器官等）兩大微生理系統產品矩陣。

由于看好微流控芯片技術在器官芯片方向的發展，超過20家投資機構已經參與該領域的布局，累計投資超3億元。

此外不得不得及的是微流控在微球制備方面目前的應用進展。

以微米或納米度量的微球，是生物制藥、體外診斷等領域不可或缺的核心基礎材料，有著極大的制備和應用難度，曾被《科技日報》列為35項“卡脖子”關鍵核心技術領域之一。國家多個部門在聯合發布的《醫藥工業發展規劃指南》中，明確要重點發展微球在內的高端制劑、發展高端制劑產業化技術。

不同于檢測領域將微流控芯片作為耗材使用，微球制備將微流控芯片作為生產工具，完成從芯片實驗室（Lab-on-Chip）到芯片工廠（Factory-on-Chip）的角色轉換，開啟微流控技術發展新時代。

此前利用微流控技術進行微球制備多在科研界探索但尚未在產業界落地，最大的問題在于產能（單個通道的微流控芯片每小時的微球生成量不超過500μl，這一通量能夠滿足科研需求，但卻無法滿足動輒幾千上萬升的工業化場景）。但隨著科研領域進一步研究積累以及在產業化方面完成的技術突破，目前國內已有多家公司獲得里程碑發展。

如國內阿卡索生物已在2022年8月成功推出全球首款千級通道微流控芯片，并基于此順利實現高均一微球的量產制備，單片芯片的微球月產能可達到近千升。新近成立的毫厘科技目前已經成功開發出針對瓊脂糖層析填料微球的生產型硅基微流控芯片，可將單個芯片的總通量提升到百萬微球級別。

此外，傳統的微球制備方式如釜式反應無法實現精確調控，且受材料、工藝所限，不能滿足市場日益復雜和多樣化的微球需求。而利用微流控芯片除了能夠高效生產粒徑均一、粒徑分布集中的高性能微球，還具有快速開發不同粒徑、不同材質、不同結構微球的定制化能力，以及制造出雙層或多層材質包裹的復雜微球，彌補傳統微球制備短板，打破中高端微球進口壟斷。

在生產效率方面，傳統方法要實現微球的粒徑控制、篩分、改造和包裹，需要長鏈條的復雜生產工藝且收率極低，利用微流控芯片進行微球生產（以瓊脂糖微球為例，產業有企業目前可做到粒徑方差＜5%，收率最高可接近100%），每次技術迭代就可以實現指數級擴增產能或者降低生產成本。

在具有千億藍海市場的輔助生殖領域，微流控也正在顯示其巨大市場潛力。據2020年底國家藥監局官網發布信息預測，2023年我國不孕不育率將增加至18.2%。據Frost & Sullivan報告，隨著我國不孕不育率持續走高、輔助生殖服務滲透率逐年提高以及國家三孩生育政策的推動，預計2023年至2027年輔助生殖領域能夠保持14.5%的復合年增長率增長，預計2027年輔助生殖服務市場規模約為852億元。

輔助生殖技術雖然發展迅速，但存在操作繁瑣重復、操作質量難控制、人為操作誤差等問題。微流控技術特性與輔助生殖實踐中的檢測、操作需求相匹配，有效提升輔助生殖平臺操作效率。

比如拜爾洛克利用微流控技術，取代冷凍過程中的所有繁瑣、低效、高成本的人工操作步驟，大大提升了冷凍卵子和胚胎的成功率。摩暢科技基于微流控技術實現了胚胎實驗室配子篩選、胚胎檢測、卵子冷凍和胚胎冷凍等環節的自動化操作，從而助力IVF（體外受精）妊娠成功率的提高以及耗材試劑成本的大幅降低。

未來隨著微流控芯片的進一步研究和優化，相信可以開發出更符合臨床應用的微流控輔助生殖相關產品。

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