器官芯片(Organ-on-a-Chip)是一種生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù),旨在模擬人體器官的結(jié)構(gòu)和功能,使用微芯片和生物學(xué)元件的組合,是為了解決傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)在模擬人體生理過(guò)程方面的限制。器官芯片的設(shè)計(jì)靈感來(lái)自于集成電路芯片,但它的目標(biāo)是模擬和復(fù)制生物體內(nèi)器官的微環(huán)境。
器官芯片技術(shù)主要優(yōu)勢(shì)在于其高仿生性和多維度模擬能力,能夠更全面地反映特定器官的復(fù)雜性,提高藥物篩選和毒性測(cè)試的效率,減少對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的依賴(lài)。器官芯片通常由微流控芯片、細(xì)胞培養(yǎng)區(qū)域、生物傳感器、微結(jié)構(gòu)和支架組成,能夠提供細(xì)胞附著的支持結(jié)構(gòu),并監(jiān)測(cè)細(xì)胞活動(dòng)。
近年來(lái),器官芯片技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域取得顯著進(jìn)展,在疾病建模方面,研究人員開(kāi)發(fā)出腦器官芯片、肝器官芯片、肺器官芯片等器官芯片用于模擬人體器官的生理功能,評(píng)估藥物毒性,研究疾病機(jī)制,以及開(kāi)發(fā)個(gè)性化治療方案。此外器官芯片還被應(yīng)用于組織工程領(lǐng)域。
盡管器官芯片技術(shù)具有巨大的潛力,但其發(fā)展仍面臨挑戰(zhàn),細(xì)胞存活、血管生成、信號(hào)傳導(dǎo)、組織再生等方面的問(wèn)題需要進(jìn)一步研究和優(yōu)化。此外,類(lèi)定義、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、細(xì)胞來(lái)源、制備工藝等器官芯片共性和特質(zhì)要素方面尚缺乏一致性標(biāo)準(zhǔn),這成為其產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用主要瓶頸。
為了克服挑戰(zhàn),研究者正在探索新型材料和標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)方法,以提高器官芯片性能和應(yīng)用范圍。同時(shí),隨著技術(shù)不斷進(jìn)步,微流控器官芯片有望在藥物研發(fā)、疾病治療等方面取得更大突破,成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域重要工具。
一、國(guó)內(nèi)體外模型行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分析
圖表:2025-2030年國(guó)內(nèi)體外模型產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分析
數(shù)據(jù)來(lái)源:中研普華產(chǎn)業(yè)研究院
根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2030年版醫(yī)藥設(shè)備產(chǎn)業(yè)政府戰(zhàn)略管理與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略研究咨詢報(bào)告》顯示:在技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)下,類(lèi)器官技術(shù)、器官芯片技術(shù)等不斷發(fā)展和應(yīng)用,將進(jìn)一步拓展體外模型產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)空間,預(yù)計(jì)2030年國(guó)內(nèi)體外模型產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到803億元,市場(chǎng)前景良好。
二、國(guó)內(nèi)體外模型行業(yè)整體占比情況
科研院校是體外模型基礎(chǔ)研究和前沿技術(shù)研發(fā)的核心力量,在整個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中占據(jù)重要地位,承擔(dān)大量國(guó)家級(jí)、省部級(jí)等科研項(xiàng)目,是許多關(guān)鍵技術(shù)和理論突破的源頭,占比為55%。
企業(yè)類(lèi)型是推動(dòng)體外模型產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化發(fā)展重要力量,企業(yè)通常擁有專(zhuān)業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)和先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)施,專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)新的體外模型技術(shù)和產(chǎn)品,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供前沿技術(shù)支持,同時(shí)將研發(fā)成果轉(zhuǎn)化為商業(yè)化體外模型產(chǎn)品,并推向市場(chǎng),為藥物研發(fā)、疾病研究等需求者提供重要工具,推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展,占比為45%。
三、國(guó)內(nèi)體外模型行業(yè)企業(yè)主體分析
(1)艾德生物
廈門(mén)艾德生物醫(yī)藥科技股份有限公司聚焦在腫瘤精準(zhǔn)醫(yī)療分子診斷領(lǐng)域,專(zhuān)注于科技惠民的技術(shù)創(chuàng)新,致力為患者提供合規(guī)、高品質(zhì)的診斷產(chǎn)品和服務(wù),讓患者從精準(zhǔn)醫(yī)療中真正獲益。
公司擁有國(guó)家企業(yè)技術(shù)中心、博士后科研工作站、發(fā)改委基因檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用示范中心、國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)、福建省腫瘤高通量測(cè)序工程研究中心等資質(zhì),GMP標(biāo)準(zhǔn)廠房獲得國(guó)家藥監(jiān)局(NMPA)和歐盟ISO13485資質(zhì)認(rèn)證;公司擁有ADx-ARMS、Super-ARMS、ddCapture、ADx-HANDLE等核心技術(shù),核心技術(shù)獲得中國(guó)、美國(guó)、歐盟、日本授權(quán),榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、中國(guó)專(zhuān)利獎(jiǎng)銀獎(jiǎng);公司產(chǎn)品覆蓋具備精準(zhǔn)醫(yī)療條件的各大癌種,多個(gè)產(chǎn)品至今尚無(wú)競(jìng)品,除了在國(guó)內(nèi)三甲醫(yī)院大規(guī)模應(yīng)用外,部分產(chǎn)品在日本、韓國(guó)獲批上市并進(jìn)入當(dāng)?shù)蒯t(yī)保,開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)腫瘤伴隨診斷海外獲批的先例。此外,公司下設(shè)廈門(mén)艾德醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所、上海廈維醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所,擁有醫(yī)療機(jī)構(gòu)執(zhí)業(yè)許可證、通過(guò)美國(guó)病理學(xué)會(huì)(CAP)認(rèn)證,專(zhuān)業(yè)從事第三方臨檢服務(wù)。目前全球數(shù)十個(gè)國(guó)家和地區(qū)的客戶選擇了艾德產(chǎn)品和服務(wù),每年有數(shù)十萬(wàn)腫瘤患者從中受益,有效避免了腫瘤藥物的誤用濫用。
公司瞄準(zhǔn)行業(yè)創(chuàng)新源頭,以伴隨診斷賦能原研藥物臨床,是阿斯利康、強(qiáng)生、安進(jìn)、禮來(lái)、默克、衛(wèi)材、恒瑞、百濟(jì)等國(guó)內(nèi)外頂級(jí)藥企腫瘤藥物開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略合作伙伴,共筑腫瘤精準(zhǔn)醫(yī)療的未來(lái)。
(2)南華生物
南華生物醫(yī)藥股份有限公司是一家以干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)為基礎(chǔ),以細(xì)胞臨床轉(zhuǎn)化研究與應(yīng)用為驅(qū)動(dòng),布局以細(xì)胞儲(chǔ)存、健康管理、美容抗衰領(lǐng)域的高新生物醫(yī)藥科技公司,通過(guò)在大健康全產(chǎn)業(yè)鏈的布局和發(fā)力,打造世界頂尖的生物科技公司。
南華生物已形成以中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院院士擔(dān)任顧問(wèn),哈佛大學(xué)博士后為中堅(jiān)力量,國(guó)家973/863課題專(zhuān)家為專(zhuān)業(yè)組合的頂級(jí)科學(xué)家矩陣。公司擁有先進(jìn)的細(xì)胞學(xué)技術(shù),建成世界級(jí)細(xì)胞層流培養(yǎng)間,打造了科學(xué)、高效的細(xì)胞臨床應(yīng)用研究體系,擁有豐富的細(xì)胞臨床研究經(jīng)驗(yàn)。
作為以湖南省政府為實(shí)際控制人,湖南財(cái)信金控集團(tuán)為第一大股東的國(guó)資上市公司,南華生物以“博愛(ài)康民、惠澤大眾”為己任,精耕生物科技產(chǎn)業(yè),推動(dòng)人類(lèi)健康事業(yè)新飛躍。