2020年新一代表面等离子体共振SPR技术检测平台市场研究报告

1、新一代 SPR 技术检 测平台市场研究,2020 年 3 月,前言,SPR（Surface plasmon resonance，表面等离子体共振）技术，作为一个通用检测平台，被 广泛应用在药物筛选、科学研究等领域，用于生物分子间亲和力、结合特异性、浓度定量等 分析。基于该技术的分子相互作用仪由于结构复杂、核心技术被国外垄断，造成仪器价格昂 贵，难以全面普及,2019年，中国的量准Xlement开发了新一代3D纳米SPR芯片，实现技术突破。新技术极大降 低了原有应用成本，打破分子相互作用仪国外垄断的格局，并开拓了新的C端应用场景,为了验证新技术带来的真实市场需求，针对B端企业和C端普通消费者两类

2、目标用户，蛋壳 研究院联合量准Xlement共同完成了大量市场调研。基于详实的调研数据，定量分析了潜在 市场规模和目标用户的真实反馈,除了需求端的验证，我们还从供给端综合分析了相关竞品信息，包括产品、技术、市场等多 个维度。最后进一步明确了新一代3D纳米SPR技术较好的应用前景，以期为行业参与者提供 较为全面的参考信息,核心观点,1. 表面等离子共振（SPR）技术正迎来新一代技术突破（3D 纳米 SPR）； 2. 新技术极大降低了原有技术的应用成本，约为原有的 1/10； 3. 新技术作为一个通用检测平台，开拓了 C 端应用场景； 4. 基于 3D 纳米 SPR 技术的新一代分子相互作用仪，将

3、打破国外垄断 的格局,5. 新一代分子相互作用仪，预计 2022 年市场规模将达到 8 亿元； 6. 基于 3D 纳米 SPR 技术的家用无创快速检测仪器，潜在市场规模约 22 亿元,9Y8VrUtVlUmVmU9YNApPnQ7NbP8OsQrRmOmMfQnNtQjMtRmRaQqRyRMYq,正文目录,1. SPR 技术创新带来检测平台的成本下降. 1 1.1. SPR 技术简介.1 1.2. 传统 SPR 技术的应用：分子相互作用仪. 3 1.3. 下一代技术突破：3D 纳米 SPR 芯片.4 2. 新一代 SPR 技术开拓了 C 端应用场景. 5 2.1. B 端：新一代高性价比分子

4、相互作用仪. 5 2.2. C 端：开拓家用无创快速检测仪空白市场. 7 3. 需求端：近 30 亿潜在市场规模.9 3.1. 对目标用户的市场调研说明.9 3.2. B 端市场调研分析，中小型药企购买意愿度超 80%.10 3.3. C 端市场调研分析，通用平台拥有广阔的应用场景.16 4. 供给端：新产品在同类竞品中拥有显著优势.26 4.1. B 端新一代分子相互作用仪拥有超高性价比.26 4.2. C 端家用无创快速检测仪实现诊断院外转移. 33 5. 总结与展望.34,图 1 ：倏逝波原理示意图.1 图 2 ：SPR 原理示意图.2 图 3 ：SPR 的传导过程简略图.2 图 4 ：

5、SPR 技术发展历程.3 图 5 ：分子相互作用仪的主要作用.3 图 6 ：SPR 定量检测病毒抗原示意图. 4 图 7 ：传统 SPR 技术二维芯片.5 图 8 ：3D 纳米 SPR 芯片外观图和电镜结构图.5 图 9 ：分子相互作用仪市场角色关系图. 6 图 10 ：3D 纳米 SPR 定量检测唾液 CRP 浓度. 7 图 11 ：基于 3D 纳米 SPR 技术可以开发各种家用无创快速检测仪器. 8 图 12 ：B 端调研对象类型分布（%）. 10 图 13 ：C 端市场调研对象. 10 图 14 ：药企中有 443 家目标用户. 11 图 15 ：CRO 企业中有 126 家目标用户.

6、12 图 16 ：未来三年 Xlement SPR 100 潜在市场规模预估（亿元）. 14 图 17 ：感染类疾病患者以年轻群体居多. 17 图 18 ：感染类疾病患者调研分布（个）. 17 图 19 ：感染类疾病患者平均月收入（元/月）.17 图 20 ：肿瘤患者的年龄和性别分布. 18 图 21 ：调研的癌症患者类型分布（个）. 18 图 22 ：调研的癌症患者平均月收入（元/月）.19 图 23 ：代谢类患者年龄及性别分布. 19 图 24 ：代谢类调研对象类型分布（个）. 19 图 25 ：现有检测方式与 量准 Xlement 家用检测仪的成本对比. 22 图 26 ：C 端用户购买

7、产品考虑因素. 26 图 27 ：Biacore 在售的 5 款产品. 27 图 28 ：ForteBio 在售的 5 款产品.28 图 29 ：量准 Xlement SPR10 仪器.29 图 30 ：其他三款分子相互作用仪. 29 图 31 ：生物膜干涉技术（BLI）原理示意图. 31 图 32 ：家用无创快速检测仪与院内诊断仪器对比. 33,表 1 ：分子相互作用仪的应用领域.4 表 2 ：C 端应用检测指标矩阵. 8 表 3 ：中国高等教育学校（机构）数（截止 2019 年 8 月）.12 表 4 ：2020 年中国分子相互作用仪市场容量. 13 表 5 ：量准 Xlement SPR

8、 100 潜在市场规模预估（亿元）.14 表 6 ：C 端市场目标用户数量（万人，截止 2019 年 12 月）.20 表 7 ：C 端潜在市场规模约 22 亿元. 21 表 8 ：6 款分子相互作用仪性能对比. 27 表 9 ：四种技术代表仪器及性能对比. 30 表 10 ：6 款代表产品价格对比（万元/台）.31 表 11 ：6 款代表产品的销售模式及代理商. 32,1. SPR 技术创新带来检测平台的成本下降,1.1. SPR 技术简介,1) SPR 技术的定义,SPR（Surface plasmon resonance，表面等离子体共振）是一种光学传感技术。基于该技术的 检测仪器，可用

9、于生物分子间亲和力、结合特异性、浓度定量、结合动力学和热力学分析等， 被广泛应用在药物筛选、生命科学等领域,2) SPR 技术的原理,SPR 本质是一种物理光学现象，其涉及到三个物理概念,等离子体：是由阳离子、中性粒子、自由电子等多种不同性质的粒子所组成的电中性物 质，其中正、负带电粒子所带电荷量相等，是与固态、液态和气态并列的物质第四态,金属表面等离子波：当入射光照射到金属表面时，会引起价电子的纵向振动，振动产生 的电荷密度波，沿着金属和电介质的界面传播，形成表面等离子波,倏逝波：是指当光波从光密介质入射到光疏介质时，发生全反射而光疏介质一侧所产生 的一种电磁波,图 1：倏逝波原理示意图,资

10、料来源：蛋壳研究院,如下图所示，金属表面的下方是光路系统，表面上方是偶联的配体蛋白和待测物质，待测物 质通过溶液流过金属表面，与配体蛋白发生相互作用,1,图 2：SPR 原理示意图,资料来源： ACROBiosystems，蛋壳研究院,下方光源发出的一个单波长激光束进入到棱镜（浅绿色半圆）中，导致多角度的光线入射到 金属表面。几乎所有入射的光线都会发生反射，但有一个例外，在入射角达到某一个角度时， 光子的能量会被金属吸收转化成表面等离子体波，同时金属介质中传输振幅呈指数衰减的倏 逝波，当金属表面等离子波与倏逝波发生共振时，在这个角度的光线不会被反射出来，这 个角度被称为共振角,表面等离子共振（

11、SPR）对附着在金属薄膜表面的介质折射率非常敏感，当表面介质的属 性改变或者附着量改变时，共振角将不同。因此，SPR 谱（共振角的变化 VS 时间）能够 反映与金属膜表面接触的物质变化,图 3：SPR 的传导过程简略图,资料来源：蛋壳研究院,2,3) SPR 技术发展历程,1902 年，科学家 Wood 在光学实验中首次发现了 SPR 现象，但对该原理的解释和应用一直 发展缓慢。直到 1990 年，瑞典的 Biacore AB 公司（后被 GE 收购，2019 年这块业务被丹纳 赫以超过 20 亿美金的价格再次收购），基于 SPR 技术开发了首台商品化仪器Biacore 分 子相互作用仪，并不

12、断改进迭代。目前已成为该领域的金标准,图 4：SPR 技术发展历程,资料来源：蛋壳研究院,2016 年，美国和日本正式将 SPR 技术收录进药典，为行业发展建立了标准规范。2019 年， 中国的量准（上海）实业有限公司（以下简称“ 量准 Xlement”）开发了新一代 3D 纳米 SPR 芯片，实现技术突破，打破了同类仪器国外垄断的格局,1.2. 传统 SPR 技术的应用：分子相互作用仪,基于传统 SPR 技术的分子相互作用仪，主要用于两个生物分子间相互作用的亲和力、结合特 异型、动力学等分析，如小分子药物和蛋白之间、抗原和抗体之间等，可实时反映分子动态 相互作用的全过程,图 5：分子相互作用

13、仪的主要作用,资料来源：蛋壳研究院,3,研发型药企、CRO 企业、高校及科研院所是使用该类仪器的主要对象，在药物研发阶段被广,泛使用。尤其是用于药物筛选和功能蛋白质组学分析,表 1：分子相互作用仪的应用领域,资料来源：蛋壳研究院,此外，SPR 技术也可用于病毒抗原定量检测。 主要有两种技术原理，一种是注入病毒颗粒 通过病毒纤维蛋白与 CAR 受体结合；另一种是用病毒六邻体蛋白与 FX 蛋白结合。其中 CAR 受体或 FX 蛋白被固定在传感器芯片上，并使用分子相互作用仪系统检测,图 6：SPR 定量检测病毒抗原示意图,资料来源：GE healthcare，蛋壳研究院,在全球新冠病毒（COVID-

14、19）爆发期间，Biacore 大力推广旗下 SPR 仪器，进行病毒浓度定 量分析，成为核酸检测之外的方法之一。而且拥有更高的灵敏度，能有效降低核酸检测假阴 性的问题,基于传统 SPR 技术的分子相互作用仪应用广泛，但也有一定局限性。由于其采用的是二维平 面芯片，只能从 2 个维度收集信号数据。这导致需要复杂精密的光路系统来捕捉微弱信号， 仪器价格昂贵（200 万元/台以上），只有大型企业/机构用得起,1.3. 下一代技术突破：3D 纳米 SPR 芯片,量准 Xlement 的最大突破，是在原有 SPR 技术基础上，将光学芯片由原来的二维基膜变成,了三维基膜,4,图 7：传统 SPR 技术二维

15、芯片,资料来源：GE，蛋壳研究院,三维基膜的芯片将信号放大了千倍以上，带来更高的检测灵敏度和更低的分子浓度检测下 限。同时，也不再需要传统复杂的光路系统来捕捉微弱的信号，变成了简单的 LED 光源和光 电二极管，这极大简化工艺路径，从而降低成本,图 8：3D 纳米 SPR 芯片外观图和电镜结构图,资料来源： 量准 Xlement，蛋壳研究院,此外，利用 3D 纳米 SPR 技术，重点利用浓度定量分析的功能，还可以研发各类超敏生物芯,片，使该技术用于小型化、便携式快速检测仪器成为可能,2. 新一代 SPR 技术开拓了 C 端应用场景,SPR 技术作为一个通用检测技术平台，普遍适用于检测生物分子的

16、诸多场景。3D 纳米 SPR 技术除了测量分子间相互作用力外，还可以实现低浓度样品的定量分析，基于该功能研发各 类家用无创快速检测仪器，面向 C 端消费级用户,2.1. B 端：新一代高性价比分子相互作用仪,基于传统 SPR 技术分子相互作用仪价格昂贵（200500 万元/台），只有大型药企、CRO 企 业、部分高校和科研院所在使用。大量需要测量分子间相互作用的中小型药企，无法直接购 买该仪器,5,基于 3D 纳米 SPR 技术的新一代分子相互作用仪，依靠更高的性价比（50 万元/台），既对,现有产品有一定替代性，也提高了中小型药企购买的可能性,图 9：分子相互作用仪市场角色关系图,资料来源：

17、蛋壳研究院,分子相互作用仪的使用者：研发型药企、CRO 企业、高校及科研院所的各类实验室,主要用于检测分子间的相互作用力，进行药物筛选和科学研究等,分子相互作用仪的受益者：药企，一旦创新药研发成功，将可能带来相关疾病一种新的 疗法，或者降低同类进口药的价格，拥有更大的市场份额,分子相互作用仪提供者：分子相互作用仪研发生产企业，它们为使用者提供仪器耗材和 后期的维修保养服务,分子相互作用仪的支持者：硬件服务商和软件研发商，硬件服务商主要提供芯片、光电 系统和和设备元器件等硬件支撑。软件研发商主要包括软件研发企业、高校实验室等， 它们为仪器提供操作系统和科研支持,分子相互作用仪的合作者：渠道服务商

18、，渠道服务商为分子相互作用仪研发生产企业提 供渠道代理服务，帮助产品触达使用者。提供者主要通过两种途径投放产品：一是直接 将产品投放给使用者，收取费用（直销）；二是通过渠道服务商投放产品，利用渠道商 的市场资源进行产品拓展（分销,除了测量分子间相互作用，3D 纳米 SPR 技术还可以实现无标记蛋白定量检测。由于新技术 的灵敏度比传统 SPR 技术高三个数量级，更容易实现超低浓度的蛋白定量分析,蛋白定量检测通常有 3 种常用方法 ：直接检测法 、三明治法 、竞争抑制法,1,直接检测法：将抗体直接结合到芯片表面，被分析物流经芯片表面与抗体特异性结合,引起芯片表面质量的改变，从而引起共振角的变化。该

19、方法适用于相对分子质量大于 1 万的,物质检测,6,2,三明治法：将抗体固定在芯片表面，与流经的被分析物结合后，再流过第 2 种抗体，与,结合在芯片表面的被分析物再次结合，增大被分析物的响应值。这种方法适用于检测具有多 个抗原决定簇的大分子物质。对于小分子物质，通常使用竞争抑制法,3,竞争抑制法：在芯片表面固定抗原（分析物），在待测溶液中加入一定量的抗体，抗体,与分析物中的抗原相结合，未结合的抗体同芯片表面的抗原结合产生信号，由于抗体的分子,量大于抗原，所以通过竞争抑制法能大大增强 SPR 的信号,图 10：3D 纳米 SPR 定量检测唾液 CRP 浓度,A）CRP 抗体修饰以及 CRP 定量

20、分析示意图；（B）待测唾液中 CRP 浓度为 10ng/ml 时的芯片响 应变化；（C）阴性对照的芯片响应变化；（D）芯片变化强度与唾液样本中 CRP 蛋白浓度的对应 关系图；（E）临床血液与唾液样本中 CRP 蛋白浓度的对应关系图,在生物医学领域，3D 纳米 SPR 生物传感器可应用于多种临床样品的检测，如血浆、尿液、 唾液和细胞组织等。相对于经典的免疫比浊法、荧光免疫法、ELISA 等方法，3D 纳米 SPR 生 物传感器的定量分析方法具有快速、准确、无需标记的优势，并能简化前处理过程,2.2. C 端：开拓家用无创快速检测仪空白市场,传统 SPR 技术除了测量分子间相互作用力之外，还可以

21、用于浓度定量分析。不过传统 SPR,技术由于信号弱、仪器复杂且昂贵，并没有大规模应用这一功能来进行医学检测,与传统 SPR 相比，新一代 3D 纳米 SPR 技术极大提高了信号获取能力，不再需要复杂的光学 耦合器件也能接受到信号，仅用常规的普通设备（如光学显微镜）就能完成光谱定量分析， 从而检测各种样品的超敏浓度,7,图 11：基于 3D 纳米 SPR 技术可以开发各种家用无创快速检测仪器,资料来源：量准 Xlement，蛋壳研究院,以量准 Xlement 研发的家用唾液 CRP 检测仪为例，通过 3D 纳米 SPR 技术采集到唾液中的超 敏 CRP 浓度信号，再由普通显微镜链接的数码相机采集

22、图像，通过机器学习图像软件分析 红色通道的透光率变化来定量分析唾液中的超敏 CRP 浓度。从而判断是病毒性感冒还是细 菌性感冒，理论上可以辅助判断是否是新冠病毒（COVID-19）的携带潜伏者,CRP：C 反应蛋白（C-reaction protein），是一项检测炎症的指标，主要用于感染的诊断 和鉴别。当机体受到感染或组织损伤时血浆中 CRP 浓度会急剧上升,超敏 CRP：超敏 C 反应蛋白（hs-CRP）是指相对于常规 C 反应蛋白能测到 0.005-0.1mg/L 之间的超低浓度（如唾液中的超敏 CRP 只有血液中的 1/10，正常为 15ng/ml,3D 纳米 SPR 技术作为一项通用

23、技术平台，除了 CRP 之外，还可以开发其他各种家用无创快,速检测仪器（根据不同生物芯片），可以检测大量生化指标,综合 3D 纳米 SPR 技术的五大特点，以及刚需、高频、检测院外转移三大场景，以下常用检,测指标均可实现 C 端应用。 表 2：C 端应用检测指标矩阵 场景,刚需,高频,检测院外转移,特点,肌钙蛋白 T 肌红蛋白,灵敏度高,HCG 检测,HIV 抗体,价格便宜 使用简单,C 反应蛋白,非梅毒螺旋体抗体 梅毒特异性抗体,肿瘤标志物,排卵监测 孕早期监测,尿素酶,CEA、SCC、TPA、AFP 等,孕期营养体制监测 新生儿维生素 D 尿液检测 婴幼儿体温监控,检测快速 仪器小巧,血糖

24、,肝功 ALT/AST 检测,资料来源：蛋壳研究院,8,根据上述检验指标，将疾病谱分 为感染、肿瘤、代谢三大类，对 应 12 种疾病的患者。这些就是 家用无创快速检测仪的目标用 户,感染类,一是家庭感染的无创检测（如细 菌、病毒等引起的感冒发烧）； 二是怀孕 HCG 检测，定量判断是 否怀孕、流产期监测；三是慢性 胃病检测；四是艾滋病等性病检 测,肿瘤类,重点是癌症患者术后的管理预 后，定期复诊，判断癌症复发情 况；其次是癌症的早筛，以社区 为单位或者以药店为单位,代谢类,基于现有的标志物提前监测心梗、脑梗等心脑血管疾病，此外基于血糖血脂等监测进行三高 人群的慢病管理,基于该技术研发的各类小型

25、检测仪器，填补了当前 SPR 家用无创快速检测仪器在全球市场上 的空白。其作为一项通用平台技术，拥有极强的拓展性，C 端应用场景广泛。此外，B 端的 新一代分子相互作用仪拥有极高性价比，也有望替代原有同类产品，增加使用普及率,3. 需求端：近 30 亿潜在市场规模,虽然定性层面 3D 纳米 SPR 技术的应用场景非常广阔，但定量层面具体又有多大市场空间， 用户认不认可。对此，蛋壳研究院对 B 端和 C 端目标用户进行了大量调研，以期了解目标 用户的真实需求情况、估算市场规模、对新产品的反馈意见等,3.1. 对目标用户的市场调研说明,整个调研分为 B 端和 C 端两部分。B 端调研对象包含研发型

26、药企、CRO 企业、高校、园区公 共平台、科研院所五大类。调研方法主要采用 1v1 专家深度访谈和焦点小组讨论法,9,图 12：B 端调研对象类型分布（,资料来源：蛋壳研究院,C 端调研对象，针对第二章提出的三大类目标用户：感染类疾病患者、肿瘤患者、代谢类疾 病患者。调研方法采用问卷形式，主要从目标用户的基本信息、诊疗习惯、对家用无创快 速检测仪器的反馈意见等维度设计问题。然后利用渠道对特定患者进行精准投放,图 13：C 端市场调研对象,资料来源：蛋壳研究院,在一个月的调研期间，B 端共完成了数十位专家深度访谈，整理得到 600 分钟访谈录音。C 端共收回了 1000 份有效问卷，其中感染类

27、600 份、肿瘤类 300 份、代谢类 100 份。这些大 量原始素材，为后续估算市场规模、研判行业发展趋势提供了依据,3.2. B 端市场调研分析，中小型药企购买意愿度超 80,3.2.1. B 端市场规模估算,B 端市场主要指分子相互作用仪市场，其市场规模由仪器销售+耗材试剂+维修保养三部分组,成。蛋壳研究院采用自下而上分层抽样的方法估算市场规模，基础计算公式如下,10,市场规模=目标用户数量 渗透率 频次 客单价,目标用户数量：所有需要使用分子相互作用仪的企业/机构数量，如研发型药企、CRO 企业、高校、科研院所等，由案头研究获得数据,渗透率：目标用户中已经购买了分子相互作用仪的比例，由

28、调研获得数据； 频次：企业/机构使用分子相互作用仪的频率，主要是芯片耗材的使用量，由调研获得 数据,客单价：仪器销售单价、芯片耗材单价、维修保养单价等，由调研获得数据,1) B 端市场目标用户,分子相互作用仪的核心功能是测量生物分子间的相互作用力，主要应用在药物研发阶段。这 决定了其目标用户属性：研发型药企、CRO 企业、高校及科研院所。我们通过目标用户漏 斗模型，层层筛选出符合条件的目标用户数量,研发型药企,据药智网统计，全国共有 8 千家药企，去除空壳企业，再把范围缩小到化药、生物药的研发 型药企，最后聚焦到临床前研发阶段，还剩 443 家药企符合条件,图 14：药企中有 443 家目标用

29、户,资料来源：药智网，蛋壳研究院,CRO 企业,中国 CRO 产业图谱报告显示，2018 年国内涉足医药研发外包服务企业有 525 家，其中 临床服务企业 248 家，非临床服务企业 262 家，综合性服务外包企业 15 家。其中临床前 CRO 约 126 家涉及到分子间作用力试验（药物筛选、药理、毒理、药代等,11,图 15：CRO 企业中有 126 家目标用户,资料来源：中国 CRO 产业图谱，蛋壳研究院,高校及科研院所,据教育部统计，2019 年全国共有 2663 所普通高等学校，其中本科院校 1245 所。 表 3：中国高等教育学校（机构）数（截止 2019 年 8 月,资料来源：教育

30、部，蛋壳研究院,分子相互作用仪在高校主要用于药物相关研究（生命相关、分子层面），如医学院、药学院、 生科院、化工学院等。我们统计了有上述 4 个学院的 985、211、双一流和医科大学，共计 224 所,科研院所是独立于教育部和高校系统之外，以科研工作为业务核心的各类研究机构,按级别划分，科研院所主要分为三类：第一类是直属国务院的中科院、社科院两大系统（114 所）；第二类是直属国家各部委（185 所），主要是为所属行业提供科研成果（如直属卫生 部的中国医学科学院等）；第三类是直属各省市相关研究机构（如北京市首都儿科研究所等,2) B 端市场规模,为了估算新一代 3D 纳米 SPR 仪器的市场

31、规模，我们先计算出传统分子相互作用仪已有的市 场容量，再假设新一代仪器的替代率和渗透率，从而评估 3D 纳米 SPR 技术的发展前景,12,传统分子相互作用仪已有的市场容量,已有的市场容量是指目前已经销售的 Biacore、ForteBio 等仪器的综合规模，其计算公式为： 市场容量=总仪器数量 （仪器单价+每年维保单价+芯片耗材使用量 芯片耗材单价,总仪器数量=目标用户数量 渗透率 平均仪器数量，各类型目标用户的渗透率、 平均仪器数量访谈调研获得，详见下表,仪器单价：Biacore、ForteBio 等主流仪器单价在 200-400 万元之间； 每年维保单价：仪器保修期普遍 12 年，超过之

32、后每年维修保养单价在 10-20 万 元之间,芯片耗材使用量：芯片耗材使用主要受实验量影响，大型药企、CRO 企业实验量较 高，每年每台仪器需要数百张芯片。其他利用率不高的仪器每年芯片使用量一般小 于 100 张,芯片耗材单价：芯片单价在 2000-6000 元之间，CM5 芯片大约 2000 元/张，SA 芯 片和 biotin cap 大约 4000 元/张,表 4：2020 年中国分子相互作用仪市场容量,目标用户数量 渗透率 平均仪器数量 总仪器数量,市场容量 （亿元,目标用户,类型 大型,家） 26,) 98,台/家） 3-5 台,台） 101.9,3.77,研发型药企,中型 小型 大

33、型 中型 小型,75 342 15,52% 8,1-2 台 0-1 台,58.5 27.4 89.1 76.8 43.5,2.05 0.87 4.54 2.87 1.45,99% 80% 50,6 台以上 3-5 台,CRO 企业 高校,24,87,0-2 台,985/211 名校 /医学院,224,60,1-3 台,268.8,8.19,普通高校 直属国务院 直属各部委,1021 114,10% 10% 5,0-1 台 0-1 台 0-1 台,102.1 14.0 9.3,3.11 0.46 0.30,科研院所,186,总计,2114,791.4,27.62,资料来源：企业调研，蛋壳研究院,

34、2020 年中国分子相互作用仪市场容量约 27.6 亿元，分子相互作用仪装机量约 791 台。 Biacore、ForteBio 两大品牌占据了 90%以上的市场份额,3D 纳米 SPR 仪器潜在市场规模,如第二章所述， 量准 Xlement 基于 3D 纳米 SPR 技术开发了一款新的分子相互作用仪 （Xlement SPR 100）。该仪器拥有极高的性价比，旨在实现两个目标：第一、部分替代市面,13,上现有的 Biacore、ForteBio 等主流仪器；第二、提高中小型药企、高校、科研院所（之前没,有仪器）的渗透率,3D 纳米 SPR 分子相互作用仪的潜在市场规模又有多大呢？根据量准 X

35、lement 的战略规划， 蛋壳研究院预测未来三年，新仪器的替代率和渗透率，估算出 Xlement SPR 100 未来三年的 潜在市场规模分别为 2.5 亿元、4.7 亿元、8.3 亿元,表 5：量准 Xlement SPR 100 潜在市场规模预估（亿元,替代率 替代用户数量 渗透率 新增用户数量 预测仪器销售量 潜在市场规模 时间,家,家） 238.0 476.0 793.4,台） 343.46 686.92 1215.16,亿元,2020 年 2021 年 2022 年,10,52.7,15,2.47,20,105.4 210.9,30,4.71,40,50,8.32,资料来源：量准

36、Xlement，蛋壳研究院,计算公式,潜在市场规模=（已有仪器数量替代率+无仪器的目标用户数量渗透率）（仪器单价+每 年维保单价+芯片耗材使用量芯片耗材单价,替代率：指 Xlement SPR 100 对现有仪器的替代； 渗透率：对新用户的开拓，之前没有分子相互分子作用仪的中小型药企、高校等； 仪器单价：特指 Xlement SPR 100 的单价，20-30 万元/台； 维修保养单价：1-2 万元/年,芯片耗材使用量：参考现有仪器的使用量,芯片耗材单价：3000-4000/张,图 16：未来三年 Xlement SPR 100 潜在市场规模预估（亿元,CAGR=83,资料来源：企业调研，蛋壳

37、研究院,14,如果量准 Xlement 在 2020 年正式开始推广 Xlement SPR 100，预计首年市场规模为 2.5 亿元， 2021 年达到 4.7 亿，2020 年达到 8.3 亿，年均复合增长率 83,3.2.2. B 端目标用户调研反馈,1) 目前 B 端用户的仪器配置率不高,需要使用分子相互作用仪的 2 千多家企业/机构中，真正拥有该仪器的占比不高（约 25,400 多家研发型药企中，只有前 10%的大型药企才有，每个大型药企平均配备 3-5 台；少量 中型药企也配备了该仪器，平均 1-2 台；而绝大多数中小型药企没有该仪器,100 多家 CRO 企业的配置比例比药企要高

38、，中大型 CRO 企业 90%以上都有该仪器，平均 3-6 台，像药明康德这种超级 CRO 更是达到 20 台以上。部分小型 CRO 企业也配备了该仪器，平 均 1 台,高校当中，200 多所 985/211/双一流/医科大学配置率较高（达到 60%），剩余的 1 千多家 普通高校配置率约 10,另外，全国部委以上科研院所 300 家，其中主要是医学相关的科研院所需要使用该仪器，而 目前这一比例不足 10,2) 配置率不高的核心原因是自备仪器的综合成本超过收益,目前市面上主流的两款仪器 GE 的 Biacore、ForteBio 的 octet，前者基于表面等离子共振技术 (SPR)，后者基于

39、生物膜层光学干涉技术 (BLI,由于复杂的光学系统，仪器售价达 200-500 万元/台。此外，仪器超过 2 年质保后，每年的 维护保养费用需要 10-30 万元；再加上昂贵的芯片耗材（约 3000-6000 元/张）。这将研发 经费不充裕的中小型企业/机构拒之门外,最核心的是，中小型企业/机构的研发管线往往不多，真正处于药物筛选阶段，需要使用到 分子相互作用仪的项目往往小于 5 个。这导致实验需求量不高，即使自购仪器，仪器也会面 临很高的闲置率,3) 不同 B 端用户对量准 Xlement 新一代分子相互作用仪持不同态度 针对 Xlement SPR 100 新仪器，当谈到是否考虑购买时，不

40、同访谈对象有不同的反馈态度。 第一、中小型药企、高校、科研院所的反馈较为积极,调研反馈中，中小型药企、高校、科研院所考虑购买的比例较高（约 80%）。目前这些企业 /机构大部分没有分子相互作用仪，当需要做相关实验时，主要找 CRO 企业服务。而 CRO 服 务的价格约每次 3 千元1 万元之间（测一对分子的分子间作用力,15,经测算，购买 Xlement SPR 100 的综合成本，小于找 CRO 服务的综合支出，也远远小于 Biacore 的综合使用成本。此类企业/机构对 Xlement SPR 100 的反馈较为积极,第二、大型药企、CRO 企业对 Xlement SPR 100 相对谨慎

41、,对于大型药企，研发资金雄厚，对实验数据质量要求较高，而且目前配备的仪器都还在生命 周期内，不愿冒险尝试新仪器。在当前阶段相对谨慎，但对经过验证之后量准 Xlement 的长 期市场表现相对乐观,对于 CRO 企业，服务的对象主要是药企。药企客户找到 CRO 时主要是问有没有 Biacore、 Fortebio，而不是问能不能测分子间作用力。Biacore 作为该类型仪器的金标准，已经得到行 业的广泛认可，尤其是药品 IND 申报时药监局的认可,总体来说，仪器价格不是大型药企、CRO 企业的主要考虑因素，实验数据准确性、行业认可,度才是第一考虑的因素,4) 如果购买该仪器主要考虑的因素,除了价

42、格之外，目标用户在购买该仪器时主要考虑三方面的因素：仪器本身的性能行业对 实验数据的认可度仪器使用过程中的维保耗材,具体来看，仪器本身性能因素排序：准确度灵敏度稳定性,行业对实验数据的认可度因素排序：药监局是否认可实验数据行业专家是否认可学术界,是否认可,仪器使用过程中考虑因素排序：质保时间（希望 3 年以上）仪器寿命（希望 10 年以上） 维修保养费用（希望 1-2 万/年）芯片耗材成本操作简便程度其他附加值服务,3.3. C 端市场调研分析，通用平台拥有广阔的应用场景,相比 B 端市场，C 端家用无创快速检测仪器应用面更广。蛋壳研究院根据 1 千份 C 端调研问 卷，首先对用户画像进行了分

43、析，其次估算了 C 端市场规模，最后总结提炼一些目标用户的 反馈意见,3.3.1. C 端目标用户属性,用户属性决定了最根本的需求动机，C 端三类目标用户（感染类、肿瘤类、代谢类）的需求,情况各不相同,感染类疾病患者,16,感染类疾病患者以年轻群体居多，25-35 岁之间占 59%，45 岁以上人群仅占 5%。因为目标 用户中有孕妇或产妇，所以从性别上看女性数量超过男性（女性占 58%）。 图 17：感染类疾病患者以年轻群体居多,资料来源：蛋壳研究院,下图是 600 位调研对象的类型分布，除健康体外，感冒患者、孕妇或产妇、慢性胃病患者是 主要的目标用户（占比 53%）。大部分疾病往往是高频发生

44、和可治愈的,图 18：感染类疾病患者调研分布（个,资料来源：蛋壳研究院,图 19：感染类疾病患者平均月收入（元/月,资料来源：蛋壳研究院,17,收入水平看，月收入在 5 千-1 万元的人数最多，占比 43.7%；其次是 3 千-5 千元，占比 24.5%。 肿瘤患者,肿瘤患者的平均年龄大于感染类疾病患者，在 30 岁以上都有广泛分布。女性比例也远高于,男性比例,图 20：肿瘤患者的年龄和性别分布,资料来源：蛋壳研究院,由于部分癌症患者为老年人，无法完成调研。我们将调查目标放宽到癌症患者家属，他们在 照料患者过程中也具有一定的话语权。从细分病种看，肺癌、乳腺癌、胃癌、肝癌是调研涉 及最广的四大癌

45、种（合计超过 67,图 21：调研的癌症患者类型分布（个,资料来源：蛋壳研究院,平均月收入上，肿瘤患者的收入略低于感染类患者。34%的调研对象平均月收入在 3 千-5 千 元，而收入在 5 千-1 万之间的只有 28.3,18,图 22：调研的癌症患者平均月收入（元/月,资料来源：蛋壳研究院,代谢类疾病患者,代谢类疾病主要是三高慢性病、心脑血管疾病、尿毒症等，该类患者的平均年龄更高。在调,研对象中，53%以上都在 55 岁及以上。男性与女性比例相当，无明显差距,图 23：代谢类患者年龄及性别分布,资料来源：蛋壳研究院,调研对象中，以三高慢性病患者居多（高血压、高血脂、糖尿病），其次是其他类疾病

46、患者， 第三是心脑血管疾病患者,图 24：代谢类调研对象类型分布（个,19,资料来源：蛋壳研究院,总体上，感染类肿瘤类代谢类三种目标用户，年龄呈递增趋势，收入呈递减趋势。 感染类疾病患者女性比男性多，肿瘤类患者以肺癌、乳腺癌、胃癌、肝癌 4 种癌症为主，代 谢类患者中三高慢性病患者占比最高。这三类疾病的诊疗行为具有高频、刚需、院内等特点,3.2.3 C 端市场规模估算,C 端市场规模的估算与 B 端的核心计算公式一样： 市场规模=目标用户数量 渗透率 频次 客单价,不同点在于，C 端产品还未上市，渗透率和频次等数据只能基于调研作出假设，最后估算出,潜在的市场规模,C 端目标用户数量,感染类目标

47、用户中感冒患者最多，全国 14 亿人平均每人每年 1-2 次感冒，有很大的用户基 数。但购买此类家用检测仪，至少以家庭为最小单位，一个家庭配备一台。据 2019 中国统 计年鉴，2018 年末我国城镇人口 8.3 亿人，平均家庭户规模 3 人/户，由此推算约有 2.8 亿 户城镇家庭,2019 年中国新生儿 1465 万，约等于孕妇或产妇数量。另外人数较多的是慢性胃病患者，3600 万人，艾滋病患者 95.8 万人,表 6：C 端市场目标用户数量（万人，截止 2019 年 12 月,数量,类型,目标用户 感冒患者,说明,来源,万人）,家庭为单位，2.8 亿户城镇家庭 国家统计局,2019 年中

48、国新生儿 1465 万， 国家统计局 约等于孕妇或产妇数量,孕妇或产妇,1465 3600,感染类,肠胃病患者 1.2 亿，慢性胃炎发病,慢性胃病患者,世卫组织,率 30,20,艾滋病患者,95.8,2019 年存活感染者 2015 年新发病例数,国家卫健委,肿瘤类 癌症患者,392.9,国家癌症中心,心脑血管疾病患,4500,脑卒中 1300 万，冠心病 1100 万等国家心血管病中心,者,代谢类,1.3 亿肾病患者，290 万尿毒症患,尿毒症患者,290,柳叶刀,者,慢性肝炎患者,3256,2800 万慢性乙肝+456 万慢性丙肝 中国疾病预防控制中心 资料来源：蛋壳研究院,2019 年

49、4 月，国家癌症中心发布的报告显示，2015 年我国新发恶性肿瘤病例 392.9 万例， 死亡约 233.8 万人。平均每天超过 1 万人被确诊为癌症，每分钟有 7.5 个人被确诊为癌症,代谢类疾病患者更多，心脑血管疾病患者达到 4500 万人（脑卒中、冠心病等，不包含高血 压）。其次是慢性肝炎患者，主要包括慢性乙肝和慢性丙肝，约 3256 万人,C 端潜在市场规模,产品销售的第一步，是让目标用户知道有这个产品（普及率），这也是营销推广的作用之一,蛋壳研究院假设在未来 2-3 年内，新产品的普及率为 8%左右,第二步是了解这个产品的用户中有多少人愿意购买（购买率）。通过问卷调研，分别得到了,不

50、同用户的购买意愿，整体上购买率在 50%左右。孕妇或产妇的购买率最高（60.8,仪器单价、耗材单价、检测次数均根据调研反馈的结果，选择接受度最高的平均价格。感染 类仪器耗材价格最低，其次是代谢类，肿瘤类价格最高。而且肿瘤类的检测次数也是最高的 （平均每年 6 次），拥有较高的客单价,C 端潜在市场规模=目标用户数量普及率购买率（仪器单价+耗材单价检测次数,表 7：C 端潜在市场规模约 22 亿元,仪器单 耗材单 平均检测次 潜在市场规,类型,目标用户 感冒患者,数量 2.8,单位 普及率 购买率 渗透率,价(元） 价（元）数（次/年）模（亿元,亿户 万人 万人 万人,8% 8% 8% 8% 8

51、,52.4% 60.8% 58.9% 25.0% 52.3,4.2% 4.9% 4.7% 2.0,8.10 1.64,孕妇或产妇 慢性胃病患者 艾滋病患者,1465 3600 95.8,感染类,200,20,1.5,3.90 0.04 1.15,肿瘤类 癌症患者,392.9 万人,4.2% 400,50 30,6 4,心脑血管疾病患者 4500,万人 万人 万人,8% 8% 8,24.6% 33.3% 27.5,2.0,3.72 0.32,代谢类 尿毒症患者 慢性肝炎患者 总计,290,2.7% 300 2.2,3256,3.01,21.88,资料来源：用户调研，蛋壳研究院,21,经计算，C

52、端潜在市场规模约 22 亿元，感染类 13.7 亿元、代谢类 7.1 亿元、肿瘤类 1.2 亿 元。其中最重要的是感冒患者和心脑血管疾病患者这两块市场。核心原因是该市场拥有非常 高的患者基数,3.2.4 C 端目标用户反馈意见,现有检测方式与量准 Xlement 家用检测仪的对比,蛋壳研究院调研了三类目标用户，常做的检测项目、检测单价和检测频率，从而计算出现有 检测方式的综合成本。感染类患者常做血常规、C 反应蛋白、HCG 检测等项目；肿瘤类患者 常做肿瘤标志物检测，平均每次 750 元，每年检测 4 次；代谢类患者常做血糖血脂、心肌标 记物等项目，平均每次 300 元，每年检测 4 次,感染

53、类患者平均每年检测费用 450 元、肿瘤类 3000 元、代谢类 1200 元。 图 25：现有检测方式与量准 Xlement 家用检测仪的成本对比,资料来源：蛋壳研究院,对比量准 Xlement 家用检测仪的每年检测费用，感染类 230 元、肿瘤类 700 元、代谢类 420 元。家用检测仪的综合成本降低了 50%70%。如果再考虑到去医疗机构检测的时间成本和 路途成本，家用检测仪的优势更加明显,购买家用无创快速检测仪的意愿度,为了得到目标用户对检测仪产品的购买意愿度，蛋壳研究院在问卷中设计了 7 个相关问题,下面逐一分析,1) 如果有一款检测仪器，可以在家里用唾液检测 CRP 指标，辅助判

54、断是否是新冠病毒的 携带潜伏者。您愿意为家里买一台吗？（假设仪器约 200 元，检测一次耗材成本 30 元,22,约 40%的用户表示愿意购买，60%的表示需要综合考虑或不愿意。其担心的因素主要是认为,疫情马上就会结束、不会操作仪器等,2) 疫情结束后，当您出现感冒症状，如果家里有上述仪器（可以判断是病毒性感冒还是细,菌性感冒，可以检测新冠病毒潜伏与否）。您会用它来进行居家检测吗,在疫情结束后，52%的用户表示愿意继续使用该仪器进行居家检测，并推荐给亲朋好友。43,的用户认为还在再综合考虑该仪器的性能指标,3) 刚怀孕的孕妇，每周要去医院做静脉穿刺测 HCG 来判断受精卵是否正常发育。如果有

55、一款产品，可以配合医院 HCG 检查，在家里用唾液自检 HCG 每天的增长水平，您会考 虑购买吗,23,孕妇对胎儿健康的核心驱动力较强，这一项购买意愿度非常高（61%），明确表示不愿意购 买的用户仅 2,4) 如果在居住周边的药店，有一款设备具备指尖血的自检功能，并能出具和医院血常规一 样的检测结果（可直接用于医生开处方，不用再去医院）。就普通的感冒发烧，您愿意 接受医生远程诊疗，并根据药店血常规化验单开具的处方吗,这个问题与第 2 问类似，不同的是这是在周边药店做检测，而且出具结果与医院的一致，可 以直接用于医生开处方。用户愿意购买的比例大幅提高，达到 64%。诊断结果能不能得到医 疗机构的

56、认可，是影响购买意愿度的重要因素之一,5) 癌症术后复诊是必要的管理方法，如果有一款家用仪器以指尖血的方式，每周一次，让 患者自行追踪癌症特征指标的发展趋势（下降，平稳或上升），提前监测复发风险。您 会考虑购买吗？（假设费用在经济承受范围内,24,6) 如果在社区卫生服务中心、小区物业管理处，有一款自助检测设备，可以帮助你自己或 家人，自测癌症的特征指标结果（指尖血的方式，检测结果被医院认可）。您愿意去使 用该产品吗？（假设费用在经济承受范围内,7) 如果有一款便携式检测仪器，可以在家里就能完成这种代谢类检测项目（慢病管理监测、 患病风险评估）。您愿意购买该产品/服务吗？（假设费用在经济承受范

57、围内,总体来看，14 问是感染类产品、56 问是肿瘤类产品、第 7 问是代谢类产品。产品推广 方式分为 D2C 和 2B2C 两种模式，D2C 即产品在家庭端使用，2B2C 即将产品放在周边药店、 社区卫生服务中心、小区物业管理处，患者再集中到这里使用,从反馈的购买意愿度看，相比 D2C 模式，用户对 2B2C 模式的接受度更高,25,购买产品主要考虑因素,为了调查用户对仪器的主要考虑因素，问卷中设计了一个多选题：“如果您要购买此类仪器， 您主要考虑什么因素？（可多选,选项主要聚焦在仪器性能、仪器价格、操作难易、使用成本、维修保养等方面。1 千份有效 问卷中，一共有 3022 项答案选项（多选

58、题,图 26：C 端用户购买产品考虑因素,资料来源：蛋壳研究院,用户的第一考虑因素是仪器的准确性，占比达到 25%；其次才是仪器的价格和检测功能；第 三考虑仪器的操作是否简单（17.7%），毕竟普通用户可能缺乏专业的医学知识；最后还考 虑耗材成本、维修保养等其他问题,4. 供给端：新产品在同类竞品中拥有显著优势,第 3 章我们详细讨论了需求端的情况，这一章将从供给端出发，分别解析 B 端和 C 端应用,场景下现有的解决方案。从产品性能、技术优势、市场策略三个维度来对比分析竞品情况,4.1. B 端新一代分子相互作用仪拥有超高性价比,B 端市场的分子相互作用仪，全球有近 10 个品牌。如美国公司

59、 GE 的 Biacore、ForteBio 的 octet、加拿大 Nicoya 公司的 OpenSPR 等。虽然它们都具有类似功能，但采用的技术原理有 所不同，这也带来仪器性能和应用场景的差异,1) 产品性能对比,目前国内分子相互作用仪市场仍以进口产品为主。这里我们列举了最具代表性的 6 款产品,26,共计 20 个型号。美国 3 款（Biacore、ForteBio、Biosensing）、芬兰 1 款（BioNavis）、加拿 大 1 款（Nicoya）、中国 1 款（量准 Xlement,表 8：6 款分子相互作用仪性能对比,资料来源：各仪器产品手册，蛋壳研究院,Biacore：分子

60、相互作用仪的金标准,1990 年，瑞典的 Biacore AB 公司开发了首台基于 SPR 技术的商业化仪器Biacore，后被 GE 公司收购,图 27：Biacore 在售的 5 款产品,资料来源：GE 官网，蛋壳研究院,27,经过 30 年的发展，Biacore 已成为无标记分子互作检测技术的金标准，且型号丰富，包括 Biacore8K/8K+、BiacoreS200、BiacoreT200、BiacoreX100 等 5 款产品。分子量最低检测限从 100Da 到无限制不等，可广泛用于药物学、抗体疫苗筛选、蛋白研究等，但因仪器光路系统 相对复杂，仪器价格非常高，后期维护成本也较高。目前