生物芯片市场发展概况

生物芯片市场发展概况2011-12-1018:39:42   来源：台湾工研院   评论：0   点击：322本文将针对目前全球在生物芯片的市场发展现况、技术发展趋势及相关应用产品项目做介绍，最后在对未来可能发展概况做总结。一、前言近年来人体流行疾病及人畜间的交叉感染疾病带给全球社会及经济发展受到阻碍，因此为了避免再次发生大流行性的疾病，人们已逐渐透过先进生物技术及电子技术开发出更快速且准确的检测仪器─生物芯片，透过生物体的DNA、cDNA或抗体抗原的蛋白质检测方式，让检验结果更具可信度及便利性。有鑑于此，本文将针对目前全球在生物芯片的市场发展现况、技术发展趋势及相关应用产品项目做介绍，最后在对未来可能发展概况做总结。二、全球生物芯片之技术发展及市场现况目前全球生物芯片的发展主要包含：基因微阵列生物芯片(DNAmicroarrays)、实验室生物芯片(LabonaChip;LOAC)以及蛋白质微阵列芯片(ProteinMicroarrays)等。在基因微阵列型芯片(DNAchips)方面，目前技术主要是将寡核酸或生物体DNA及mRNA反转录成的cDNA等作为生物探针，以微阵列模式固定在芯片基质，用于和检体中的DNA进行杂交反应。在实验室芯片(LabonaChip；LOAC)方面，目前技术主要是应用微机电(microelectromechanicalsystems,MEMS)及微流体(microfluidic)等技术，整合若干微管道、微反应器及反应试剂于芯片上，以完成各种样品处理、反应或分析检测。至于在蛋白质微阵列型芯片(Proteinchips)方面，目前技术尚属于新进技术，主要是在芯片基质上固定蛋白质、peptide、抗原或抗体等作为生物探针，用以和检体中的蛋白质进行特异性结合反应，来达到更精确的检测结果。若以上述三种主要生物芯片技术而言，目前全球在这些技术的市场总值于2010年时已达到23.27亿美元，相较2009年成长6%；预期2011年在全球景气复甦下，市场总值将可达到25亿美元。展望未来五年，由于厂商新技术的开发以及异业间的整合下，2015年市场总值将达到36.73亿美元。预期2010年至2015年之年複合成长率将达9.5%。其中基因微阵列型芯片将仍是主流产品，而LOAC及蛋白质芯片将具有较高的成长潜力。 图1全球生物芯片市场发展趋势三、全球生物芯片应用产品慨况2010年全球生物芯片市场主要应用范围集中在药物开发、病理诊断及研究工具的使用上，此三项应用市场共佔有78.6%，其中病理诊断占最大宗，约30.66%的市佔率；其次是药物开发及研究用途。其他应用市场方面则集中在次世代DNA定序(2.5%)、生化维安(2.6%)及食品安全(1.8%)等检测应用。图22010年全球生物芯片主要应用范围在药物开发及病理诊断方面，採用微管液滴、高通量芯片、细胞及蛋白质体分析芯片等技术的应用，使药物开发及病理检测在不影响检测品质及精确度上，可增加检体使用数量，并提升检测时程。在药物开发方面，由于药商期望新产品在药物研发上可以更快速并加速产品上市时程，因此会透过微阵列技术及分子诊断等技术，加速新药筛选及临床试验的检测，更有效节省药物研发试验时程。在病理诊断方面，透过寡核甘酸微阵列平台技术的开发，可加强生物芯片对于基因体及临床医学疾病的诊断，且含盖范围也更能够扩展到癌症、遗传性疾病等过去较无法诊断的疾病。除此之外，未来在个人化医学及预防医学的重视下，生物芯片应用在病理诊断的需求上将更广泛，预期病理诊断在未来五年的市占率将逐渐提升，在2015 年将佔有47%以上的市佔率。另外未来在纳米流体学、微阵列及基因谱的整合下，次世代基因定序及实验室基因芯片的应用市场预期将逐渐成长。四、结论就目前全球生物芯片市场及技术发展而言，基因微阵列芯片在临床试验及病理研究的应用下，将逐渐偏好ready-to-use及Preprinted的微阵列产品。另外基因微阵列芯片在多工设计的情况下，具有整合性高及成本效益，因此将逐渐被研究机构所使用。在次世代生物芯片方面(包含：实验室芯片及蛋白质微阵列型芯片)，未来将运用纳米生物技术及微机电技术，制作低价位芯片，以符合医疗检测之抛弃式需求，且避免不必要清洁及交叉污染。此外应用聚合酶连锁反应及萤光侦测模组的微型化，使产品更便于携带移动，提供更多元化的服务等，这些都将会是未来的技术发展趋势。2011年微流控市场概况及对未来展望2012-01-2220:17:02   来源：微迷   评论：0   点击：696微流控市场增长潜力巨大，未来5年复合年平均增长率约20%，在MEMS领域内增幅仅次于惯性传感器。微流控器件市场预测微流控市场增长潜力巨大，未来5年复合年平均增长率约20%，在MEMS领域内增幅仅次于惯性传感器。微流控技术主要应用于微反应技术、药物输送（吸入器、微型泵、微针）、工业和环境、分析装置、制药和生命科学研究、护理诊断、临床和兽医诊断、食品检测。其中制药和生命科学研究增长最为明显，到2016年为第一大应用领域。 图12010-2016年微流控器件市场发展情况微流控技术及其应用情况由图2可知：微量输送技术中的微泵和微阀可应用于所有领域；微分析器件（主要是微流控芯片）应用于分析装置、临床和兽医诊断、护理诊断、工业和环境试验和药学研究；化学和生物合成主要用于微反应（科研或中试生产单位）。图2微流控技术及其应用下面主要介绍微流体技术在体外试剂诊断、给药和输液器中的应用。微流控技术在体外试剂诊断中的应用化学检测：血气分析免疫分析检测：血清学诊断、快速和低成本的病原体检测和鉴定分子检测：准确的病原体检测和鉴定、病原体量化、配型液式细胞计检查：全血球计数、微观粒子的检测和分析，如细菌和动物细胞 图3微流控技术应用于体外试剂诊断微流控技术在给药和输液器中的应用活性药物输送系统：输液泵、植入泵、智能药丸透皮喷射装置：微针、智能修补、无针注射吸入和喷雾给药：吸入器图4微流控技术应用于给药和输液器微流体器件使用的材料从图5可以看出，微流体器件使用的材料因应用而异，整体上聚合物使用量最多，约50%，其次是硅和玻璃，而金属和陶瓷用量很少。具体地，临床和兽医诊断、护理诊断和药品研制主要使用聚合物；分析器件（MS,GC,HPLC）主要使用玻璃；给药技术主要使用硅；微反应技术根据反应物质的化学性质来选择材料，常用的是玻璃、金属和陶瓷；工业和环境应用常使用硅和聚合物，其次为玻璃。 图52011年微流体器件使用的材料分布情况硅基微流控芯片供应链情况IDM：STM,Sharp,IBM,NXP,Philips,TEL微流体器件设计公司：CEALeti,DTU,IMEC,FZK,ITRI,VTT,DraperLabMEMS代工厂：Silex,Dalsa,Colibrys,IMT,Lionix,C2V,SVTC,Olivetti系统集成和分销商：Agilent,Biomerieux,Veredus,Mobidiag,LifeTechnology,PacificBioscience,SiliconBiosystems图6硅基微流控芯片供应链及主要公司关于微流控技术以芯片为操作平台，同时以分析化学为基础，以MEMS加工技术为依托，以微管道网络为结构特征，以生命科学为目前主要应用对象，是当前微全分析系统领域发展的重点。它的目标是把整个化验室的功能，包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上，且可以多次使用。