一文概览:实时荧光PCR仪(qPCR)

以下内容,是黄工的研究笔记,仅供参考。

PCR市场有多大?哪些卖得好?

市场是对产品的最好检验,是用户真金白银砸出来的。有关PCR仪器市场数据,黄工找了4个渠道,灼识咨询、QYResearch、头豹咨询、化工仪器网,看看不同机构、不同视角、不同时段下,国内PCR仪器市场格局,是怎样的。

头豹咨询,2022年11月,发布报告(上图)《2022年中国实时荧光定量PCR仪器及试剂行业概览》。报告预测,2022年度国内qPCR仪器,市场达120亿元,超过18万台,疫情影响约100亿。传统临床端10多个亿,非临床端(农业、畜牧、海关、科研等)基本在6~7亿元。其实,抛开疫情影响,近5年国内PCR仪器市场,差不多15~30亿元。

主营PCR仪器的苏州雅睿,去年9月申报创业板IPO,至今未上会。文中引用QYResearch(北京恒州博智)数据(下图),国内qPCR仪器,2020年销售33700台(与上图头豹一致),预测2021年39000台,2022年44300台。这个数据和头豹所示差距略大。

2021年赴港IPO的,杭州博日科技,则引用灼识咨询数据(下图)。下图所指PCR仪,包括基因扩增仪、qPCR仪、数字PCR仪。2020年,国内PCR仪市场为33亿元,qPCR仪市场规模28亿元,占总体PCR仪市场的85.2%。头豹咨询报告所示为38亿元,考虑疫情影响。

从上表看,1月份:国产PCR仪中标112台/套,占中标总数78%;中标金额为2822.95万元,占中标总额74.6%,平均中标单价25.20万;进口中标31台/套,中标金额为930.43万,占中标总额24.6%,平均中标单价30.01万。2月份:国产中标40台/套,平均单价17.95万,中标额为718.06万,占中标总额的43.9%;进口中标26台/套,平均单价33.56万,中标金额为872.43万。总的看,今年头2个月里,国产PCR仪中标数量更多,但中标平均单价普遍低于进口20%到40%左右。

下图为IVD仪器注册分类目录。本文重点探讨红色部分。注册编号为:2205,分子生物学分析设备。01和02,属于测序仪,下一篇再写。本文只探讨2205-03,核酸扩增分析仪器,属于Ⅲ类,最高风险等级。

通常由控制部件、热盖部件、热循环部件、光电部件、传动部件、嵌入式软件和分析软件、电源部件等组成。原理一般为利用温度控制,为核酸的体外扩增提供适宜环境,采集和分析扩增过程中产生的光、电信号。一般命名为:核酸扩增检测分析仪、实时荧光定量PCR分析仪、全自动PCR分析系统、全自动荧光PCR分析仪、全自动核酸检测分析系统、实时定量PCR仪、恒温核酸扩增分析仪。

根据《聚合酶链反应分析仪》YY/T1173-2010,PCR,聚合酶链反应或多聚酶链反应,是一种对特定的DNA或RNA片段,在体外进行快速扩增的方法。由变性一退火一延伸三个基本反应步骤构成。而PCR仪,则是基于PCR技术原理,模拟DNA或RNA的复制过程,在模板引物聚合酶等存在的条件下,特异扩增已知序列,对其进行检测分析的仪器设备。

温控模块一般有2种,空气驱动循环温控装置和变温金属块,目前常用后者,半导体制冷片。而光电模块,核心是激发光源光电探测器。一般也有2种模式:卤素灯/卤钨灯工业相机(CMOS/CCD);LED光电二极管PD/光电倍增管PMT。当然,光电模块,还有一个重要光学元件不能忽视:滤光片。这是光源和探测器的桥梁。目标片段DNA合成后,会释放荧光基团,发出一定波长的光。常用激发和发射波长如下表。

黄工想重点聊聊,qPCR仪器中的核心零部件:工业相机,即CMOS和CCD。从苏州雅睿招股书(下图)了解,这个元器件卖5~8千/个,价值不菲。工业相机,本质上是图像传感器,半导体器件。不仅在医疗设备,在工业、自动化、消费电子等行业应用甚广。

CCD(ChargedCoupledDevice),电荷耦合器件;CMOS(ComplementarvMetalOxideSemiconductor),互补金属氧化物半导体。两者每个像素块均有光电二极管,将光子转换为电荷,CCD将电荷转移到边缘读出端,在读出端同时转换为电压,再由模拟数字转换器(ADC)转换为数字信号:CMOS每个像素块都集成了放大器,每个像素块均输出电压。

光电系统部,由光学工程师、电子工程师、液路工程师组成,负责产品光学、电子、流体等设计研发。

机械电气部,由机械工程师、电气工程师组成,负责产品机械结构、自动化、电气等设计研发,以及钳工、焊接等工作。

测试验证部,由软件、嵌入式、测试工程师组成,负责电脑端、安卓端等上位机设计、开发与确认;负责嵌入式设计、开发与确认;负责UI设计与确认,软件功能、指标的验证。

工艺制程部,由工艺工程师、NPI工程师组成,负责产品设计制造转换、工艺与产品检验。

经过整理后,到2023年4月底,国内qPCR仪器分布于15个省份,来自于77个厂家,共有176个型号。其中,上海市19家,主要是众多外资在上海设立总部;广东11家,北京10家。qPCR仪器第一梯队:罗氏、赛默飞(ABI);第二梯队:宏石、博日、雅睿等。

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