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2020年全球分子诊断行业发展格局及趋势

【编者按】随着诊断技术的快速发展,疾病认知的提升、以及疾病治疗方法的改变,驱动着体外诊断行业近年来的迅速发展。从早期血球分析仪的出现、到生化检测仪的逐渐普及、再到化学发光仪的应用、最终到近五到十年间出现的基因检测,检测手段经历了从细胞形态学诊断、生化诊断、免疫诊断到分子诊断的发展过程。

本文发于火石创造,作者为于有银;经亿欧大健康编辑,供行业人士参考。


分子诊断是应用分子生物学方法,通过检测受检个体或其携带的病毒、病原体的遗传物质的结构或表达调控的变化水平,为疾病的防治、预测、诊断、治疗和预后判断提供信息和决策依据的技术。其检测对象主要为核酸和蛋白质,以核酸分子诊断为主。

由于分子诊断技术可针对产生疾病的相关基因进行准确诊断,又可以在发病前对疾病易感性做出预估,相较于其他体外诊断技术具有速度更快、灵敏度更高、特异性更强等优势,不但可以广泛应用于传染性疾病、血液筛查、遗传性疾病、肿瘤分子诊断等领域,还能在部分应用领域替代其他体外诊断技术,成为体外诊断技术中重要的发展和研究方向。

发展历程

分子诊断主要包括原位杂交(in situ hybridization,ISH)、荧光原位杂交技术(Fluorescence in situ hybridization,FISH)、聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)、基因芯片和基因测序等,其发展大致经历了四个阶段。第一阶段是20世纪80年代基于原位杂交技术的遗传病诊断;第二阶段是20世纪90年代基于PCR技术,特别是实时定量PCR和数字PCR的分子诊断;第三阶段是基于基因芯片的多指标、高通量基因检测;第四阶段是基于基因测序技术在无创产前检测、遗传性肿瘤筛查及肿瘤个体化用药指导等方面的应用。

目前临床应用最广泛的分子诊断技术为聚合酶链式反应(PCR)技术,以及荧光原位杂交(FISH)技术。数字式PCR(DPCR)实现了对核酸分子的绝对定量,可直接读出DNA分子的个数,是PCR检测中最先进的技术。高通量测序(NGS)作为新兴的分子诊断技术,可以同时检测多个基因位点,在肿瘤伴随诊断中具有较大的优势。基因芯片的核心原理是分子杂交,但是具有高通量的特点,可以一次对十几万甚至几百万条DNA分子序列进行检测,远高于杂交技术的检测量。 

应用领域

根据应用成熟度和市场接受度而言,分子诊断的应用领域主要包括感染性疾病及耐药的快速、灵敏诊断(包括血液筛查);生殖健康的遗传病检测(包括染色体病检测);肿瘤的早期诊断、分子分型及靶向治疗;药物基因组学等。

从近年来全球分子诊断市场热点的时间轴看,分子诊断的应用领域由最初的传染病诊断、移植分子配型方面(2004年),逐步发展到肿瘤敏感性检测、遗传病筛查与诊断方面(2008年),肿瘤个性化治疗、昂贵药物治疗监测、药物代谢基因组学等方面(2012年),床旁检测(POC)、法医等方面(2015年),人群健康筛查与体检、重大疾病预警与诊断、公众分子基因档案建立等方面(2015年以后)。

分子诊断产业链上游是生物化学原料,包括诊断酶、引物、反转酶、探针等生物制品,高纯度氯化钠、谷氨酸等精细化学品以及提取介质材料。上述原料主要由罗氏、Meridian life science、Solulink、Surmodics等国外巨头垄断,国内仅有少数厂家生产个别产品,且规模较小。

产业链条

分子诊断产业链中游主要是分子诊断试剂和仪器两类产品的研发、生产和销售,国内试剂发展较为迅速,而国产仪器占比相对较小。分子诊断试剂盒基本已经实现国产化;分子诊断仪器在技术相对容易攻破的中端仪器领域,如核酸提取仪、PCR 扩增仪、核酸分子杂交仪等,国产产品占据了主要市场,同时基因测序仪也在加速实现国产化。

分子诊断产业链下游是为患者提供医疗服务的机构,包括医院、第三方医学检验服务机构、科研机构等。与发达国家相比,我国独立实验室发展较晚,市场规模小,占医学诊断市场比例低,其中检测项目以普检为主,高端检测比例低。

市场格局

1、市场规模

分子诊断市场集中分布在北美、欧洲、亚太地区。北美占据了全球分子诊断市场的最大份额,其次是欧洲,亚太地区市场潜力巨大,市场增速显著高于全球平均水平。中国、印度、巴西等新兴经济体国家由于人口基数大,经济增速高,医疗保障投入和人均医疗消费支出持续增长,带动分子诊断市场规模扩增。

分子诊断应用领域广泛,在精准医疗、个性化医疗的大背景下,在全球得到飞速发展。2013

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