生命科学服务行业专题报告：上游工具库黄金赛道卖水人精选版.docx

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1、安信，马帅）1 .生命科学研究工具库，黄金赛道“卖水人”生命科学服务下游用途广泛，同时覆盖科研客户和工业客户。从下游客户来 看，生命科学服 务同时覆盖科研客户和工业客户：（1）科研客户是指从事基 础科学研究的高等院校和科研院所，包括但不限于分子生物学、细胞生物学、 生物工程、制药工程、遗传学、基础医学、生 物医学工程等研究方向，一般以 课题组为单位进行采购。（2）工业客户是指从事生命科学研 究的各类企业， 包括但不限于抗体药物研发企业、细胞/基因治疗企业、疫苗企业、体外诊断 企业等，产品应用覆盖从研发到生产的各个环节。在上一篇生命科学服务图谱 报告中，我们 基于产品维度，从科研试剂、实验耗材

2、仪器设备、综合服务等 方面全面解读了生命科学服 务涉及到的产品及品牌。本篇报告我们将基于应用 维度，重点聚焦企业客户需求，重新对生 命科学服务行业进行解读，全面展现 生命科学产业链“卖水人”的风采。图1:生命科学服务下游客户覆盖范围科研客户高校&科研院所抗体药物细胞/基E细胞捞 病毒载4细胞力质量由制剂及分子生物学研究细胞生物学研究生物工程研究制药工程研究遗传学研究基础医学研究生物医学工程研究靶点发现及验证抗体制备及筛选抗体功能验证细胞培养工艺分离纯化工艺质量控制分装运输2 .抗体药物：分为研发端和生产端, 关注自主可控近年来单克隆抗体药物得到快速发展，根据Frost & Sullivan,

3、 2020年中国 单克隆抗体市场规模为411亿元人民币，预计到2025年市场规模将达到 1,945亿元人民币，2020-2025年的年复合增长率达到36. 5%o抗体药物的研 发，需要经历靶点筛选与验证、抗体制备与筛选、抗体功能验证、临床前研究 等阶段，涉及大量仪器设备、试剂及耗材的使用。（1）靶点筛选与验证：抗体药物开发的起点，尤其是新靶点的发现需要更多的 探索性工作，通过结合基因测序、质谱分析、成像分析等手段，筛选出具有开 发潜力的创新靶点。该过程主要涉及DNA测序仪、质谱仪等大型分析仪器的 使用，同时在检测过程中需要使用配套的试剂和耗材。（2）抗体制备及筛选：根据技术路径的不同，抗体的制

4、备可以分为杂交瘤细 胞、转基因小鼠、单B细胞克隆、噬菌体展示等方法，抗体的筛选主要通过 磁珠分选的方式进行。在实验 过程中，靶点蛋白（重组蛋白）是刺激宿主生成 抗体的重要原材料，磁珠是筛选抗体的重要 原材料，得到广泛使用。此外用于 细胞培养的培养基、细胞因子、细胞培养箱等使用也较为 频繁。（3）抗体功能验证：筛选出来的单克隆抗体需要进行理化性质、免疫学特性、 效应作用等 指标的检测，从而评估目标单克隆的功能作用。该过程既涉及到流 式细胞仪、酶标仪、PCR仪等仪器设备的使用，也会涉及到流式抗体、ELISA 试剂盒、抗独特性抗体等试剂耗材的使用。（4）临床前研究：开展临床试验之前，还需要对单克隆抗

5、体进行PK （药代动 力学）、PD （药 效动力学）等临床前的分析研究，这个阶段已经开始进行小试 阶段的生产，同时需要开展动 物学试验。该过程主要涉及流式细胞仪、酶标 仪、毒素检测仪等仪器设备，同时需要使用模 式动物、流式抗体、ELISA试剂 盒等试剂耗材。靶点筛选与验证抗体制备与筛选主要仪器 D、A测序仪 质谱仪 PCR 仪 基因文库 成像分析系统磁珠纯化系统细胞培养箱细胞分液系统主要试剂和耗材进口企业国产企业 筛选试剂盒 DNA建库试剂盒 活细胞成像标记 试剂 PCR配套孔板,.安捷伦附里岛津3- Kfw*思拓凡赛默飞美天旎国产企业GSaipt金斯瑞BlAWR海狸生物ThermoFiahe

6、r LOnNelSClCMTiriC RamwflalM 赛双飞 龙沙.cytiva思拓凡OBiO 窈和元生物药明生基6 GenScHpt金斯瑞P?F肘7 LOnzaRwwib BMch 霉双飞 龙沙A 一 Ri）薮索安迪生物 1上任价M优同立海源泰林生物金斯端近岸妥白3. 2.基因治疗上游产业链基因治疗是指将外源基因通过病毒载体递送至体内，进而解决基因缺陷问题的 治疗方式。根 据Frost & Sullivan,预计中国基因治疗市场规模将从2021 年的2. 68亿元增长至2025年的179亿元，年复合增长率达到276%o以 AAV病毒载体基因治疗为例，核心工艺路径包括目的基因制备、病毒载体

7、构 建、重组病毒生产、重组病毒纯化、质量控制、制剂及运输等环节。（1）目的基因制备：通常采用逆转录方法，以RNA作为模板通过逆转录过程 得到cDNA,进一步制备目的基因的方式。该过程主要涉及核酸提取试剂盒、 逆转录酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等分子类生物试剂。（2）病毒载体构建：目的基因的递送需要腺病毒、腺相关病毒（AAV）、慢病 毒、逆转录病毒等作为载体，其中AAV病毒的应用最为广泛，将携带有目的 基因的质粒转染天然AAV病 毒得到重组AAV病毒，需要用到质粒及分子克隆 相关的酶。（3）重组病毒生产：AAV病毒的生产通常会采用HEK293细胞进行培养，由于 HEK293具 有贴壁生长的特点

8、经过驯化可以获得具备悬浮生长能力的稳定细 胞株，通常会采用无血清 培养基，此外使用微球载体可以加速细胞的生长速 度。（4）重组病毒纯化：科研级别的AAV病毒纯化可以采用密度梯度离心的方 式，商业化生产中需要结合层析、过滤等纯化方式，主要涉及亲和层析介质、 一次性滤膜等专用耗材。（5）质量控制：纯化得到的AAV病毒需要进行安全性、纯度等指标的检测， 主要涉及高效液相色谱、PCR仪、电泳仪等设备，以及PCR试剂盒、内毒素 检测试剂盒等生物试剂。进口企业TbennoFbher “2”“ CVtiVO TharmoFbharTbarmQFiBher赛默飞 凯杰思拓凡 聚欧飞赛玳飞 赛多利斯/瞬 W.

9、叫厥踞Octivo宝生物组英伦宝生物 凯杰思拓凡龙沙国产企业Wvzym （jSiOBlO 设康soMRsw诺唯赞 生工生物和元生物药明生於半金生物 苴晓科技Vzyme 61*Jsg JM.”对来为世纪诺唯赞 金斯明界J健顺生物主要仪器目的基因制备1病毒栽体构电重组病毒生产离心机 PCR 仪生物反应器 PCR 仪也泳仪（扰井式、摇摆式）电泳仪 CO2培养箱恒温培养箱主要试剂和耗材核酸提取试剂盒逆转录酶 DNA聚合酶 DNA连接i dNTP.横冲液米 波养粒冲培质垓分子克隆：限制性核 酸内切酶、连接薛等 PCR试剂盒培养基埃冲液 HEK293细胞 细胞培养微球栽体 一次性反应袋和连片 管路4.疫苗

10、不同技术路径存在明显差 异，新技术孕育新机遇4.L传统疫苗上游产业链近年来疫苗行业得到快速发展，根据灼识咨询，中国疫苗市场规模由2015年 的251亿元增长至2020年的640亿元，并预计将于2030年进一步增长至 2, 071亿元（CoVID-19疫苗除外），年复合增长率达到12. 5%o传统疫苗是 指采用完整的病原体作为抗原，通过物理或 化学方法处理，使其丧失感染性或 毒性，同时保持良好的免疫原性，是最常见的疫苗技术路径。以灭活疫苗为 例，传统疫苗的研发需要经历病毒株筛选、病毒扩增、病毒纯化和病毒鉴 定等 阶段，生产阶段需要经历细胞培养工艺、分离纯化工艺、质控检测、分装运输 等环节，涉及

11、大量仪器设备、试剂及耗材的使用。（1）病毒株筛选：传统疫苗研发的起点工作，通过结合核酸提取、基因测序、 基因分析等 手段，筛选出后续符合要求的病毒株。该过程主要涉及到核酸提取 仪、高通量测序仪、基因分析仪、荧光分析仪等大型分析仪器的使用，同时在 检测过程中需要使用配套的试剂和耗材。（2）病毒的扩增：在筛选得到目的病毒株后，需要对该病毒进行扩增培养，该 过程需要一系列培养所需的仪器和试剂耗材，涉及到细胞培养系统、细胞技术 仪等仪器和细胞工厂、培 养基、血清等耗材。（3）病毒的纯化：病毒纯化环节需要对蛋白样品进行脱盐和透析，辂换缓冲液 或去除溶液中的杂质，同时需要一系列蛋白纯化填料，因此涉及到离心

12、机等仪 器和磁珠、磁性琼脂糖、树脂等耗材。（4）病毒的鉴定：从培养的细胞中分离病毒后，需要采用免疫荧光和分装生物 学技术进行病毒的鉴定，病毒鉴定涉及到病毒核酸和病毒蛋白的检测技术，因 此通常需要使用PCR仪、凝胶蛋白电泳仪、高通量测序平台、WB系统等仪器 和配套的耗材。（5）细胞培养工艺：细胞培养工艺是传统疫苗的核心生产环节，生产过程中需 要用到一系列反应器等，主要包含波浪式反应器、一次性反应器、摇床系统等 仪器，同时还有培养基等试剂和细胞工厂、一次性搅拌袋、一次性储液袋和细 胞瓶等耗材。（6）分离纯化工艺：层析填料广泛应用于疫苗下游工艺中，以满足高性能，高 通量及稳定的工业级分离纯化产品要求

13、涉及离心系统和过滤系统等仪器设 备，同时包含层析介质和配 套滤膜等耗材。（7）质控检测：每批次疫苗药物生产完成后，均需要进行相关的质量控制，主 要涉及疫苗 活性等指标的检测，该过程主要涉及质谱仪、色谱仪、PCR仪、凝 胶蛋白电泳仪、酶标仪等 大型分析仪器的使用，同时在检测过程中需要使用配 套的试剂和耗材。O图6:传统疫苗上游产业链（以灭活疫苗为例）主察杈基主关过剂和迷口金昊国产全曼I痔毒株异选9 病 Wt B病毒危化5病 *1传统疫苗的研发垓酸提取仪 心管 寄通大新力平台 因分析仪 灵先之文仪纪也培养系就*鱼讣数仪嘉心机 PCR 仅麓校妥力电冰仪 南通量用方年台 WB系统檀酸分看伏而 PeR

14、配套扎板攻夫,荧光史套黑中格 rfexr AX血清 珠 PCR史参扎板电冰能套彩财T Iumina 因美纳CORNING赛f剂期 t0 cytiv05柘凡HW HFBioRid贝克曼骸 m条大喂药智过CMBK麦为柴纪253 BlOflL*迈法特生物ExCeII ffi H H 依科宾包工妁成科技.SUNRCM堡晚珞我m华大曹迂4. 2.新型疫苗上游产业链新型疫苗是采用生物化学合成技术、人工变异技术、分子微生物学技术、基因 工程技术等现 代生物技术研发生产的疫苗，包含重组蛋白疫苗、病毒载体疫 苗、核酸疫苗等。以mRNA疫苗为例，研发阶段需要经历靶点筛选发现、mRNA 的生产、mRNA的纯化、mR

15、NA的递 送阶段，生产阶段经历DNA模板制备、体外转录及修饰、递送系统工艺、分装运输等环节，涉及大量仪器设备、试剂及 耗材的使用。（1）靶点筛选发现：mRNA疫苗开发的起点，尤其是新靶点的发现需要更多的 探索性工作，通过结合核酸提取、基因测序、质谱分析等手段，筛选出具有开 发潜力的创新靶点。该过程 主要涉及核酸提取仪、质谱仪、PCR仪、基因测序 仪、WB系统等大型分析仪器的使用，同时在检测过程中需要使用配套的耗材 和逆转录酶、DNA聚合酶、DNA分离试剂盒等试剂。（2） mRNA生产：mRNA生产主要指体外转录过程，质粒DNA在体外通过RNA 聚合酶转 录得到mRNA,该过程主要涉及质粒、三磷

16、酸腺甘、DNA聚合酶、加 帽/加尾酶等一系列生 物试剂。（3） mRNA纯化：mRNA纯化主要指去除酶、剩余的核甘酸、质粒DNA和有缺 陷的mRNA等物质。纯化过程主要涉及离心机等仪器，色谱填料和磁珠等耗材 和离心纯化试剂盒、DNA萃取试剂盒等试剂。（4） mRNA递送：目前常用的递送技术有电穿孔、阳离子聚合物脂质体等，主 要涉及电转系统等仪器和转染试剂、脂质载体（LNP）等试剂。（5） DNA模板制备：DNA模板的制备主要通过携带目标核酸序列的质粒转染大 肠杆菌的方 式进行扩增生产，涉及到的仪器设备有发酵罐，试剂有培养基、稳 定细胞株、质粒、转染试 剂等。（6）体外转录及修饰：首先将质粒线性

17、化处理得到正常的DNA模板，再通过 酶催化的方式完成体外转录和体外修饰（加帽和加尾），主要涉及三磷酸腺 首、RNA聚合酶、力口帽/加尾酶、RNA酶抑制剂等试剂。（7）递送系统工艺：目前mRNA主要的递送载体为脂质纳米颗粒（LNP）,该 领域存在比较明显的专利保护，主要涉及脂质、胆固醇、PEG等原材料。图7:新型疫苗上游产业链(以mRNA疫苗为例)把点簿连发说S mRNA生产mRNA他化mRNALmRNA疫苗的研发主要杈圣主要试剂和全昼国产核跋提取仪质谱仪 PCR 仪至明测序仪 系统点心机电年杀统 PCR配套孔板,度拉心谱蠕抖 * M磷酿优#城珠华集1剂 DNA爱金玲 DNAM高心他化依荆金年度

18、咬体(LNP) DNA分离试剂盒加情加是玲 DNA承取试剂盒TINnn*FHotr ，“ ，ar Ctt*9C安美险赛式飞蒙克TOVWOrBWV 或克赛或飞赛欢飞K5 ilumnas c i(nvcFcma春式飞BS OCytiVQb*iQfCK备* 国美纳凯杰生物Ai 惠弗凡或克H m6 nvy6JenKem条伯华大GenSeHptwcrp泰科暂支A 一 近声女自 金新餐金新瑞火机科技g禾信 爱光Jyae 诟xo仅R料技兆维科技 语噌费海狸生物义M神州5.体外诊断：重点关注关键原料，新 冠刺激进口替代体外诊断是指通过对血液、体液、组织等样本进行体外检测的诊断方式，根据 反应原理，可以分为生化

19、诊断、免疫诊断、分子诊断。根据医疗器械蓝皮书, 中国体外诊断市场规模从2015年的362亿元增长至2019年的713亿元， 年复合增长率达到18. 5%。体外诊断的上游原料包括核心反应体系、信号体系、反应环境、反应载体，其中核心反应体系决定检测的灵敏度 和特异性，信 号体系影响检测结果的可视程度，反应环境和反应载体可以保障反应顺利进 行。根据菲鹏生物招股说明书，体外诊断整个上游的市场规模约占诊断试剂和 仪器出厂口径的25%左右，约占整个终端市场的10%左右。(1)核心反应体系：生化诊断的反应体系主要包括化学试剂、抗原、抗体、诊 断酶等试剂；免疫诊断的反应体系主要包括抗原、抗体、标记酶等试剂；分

20、子 诊断的反应体系主要包括引物、dNTP、分子诊断酶、DNA建库相关酶等试剂。(2)信号体系：生化诊断的信号体系主要是反应本身产生的有色物质；免疫诊 断的信号体系包括酶底物系统、化学发光剂、胶体金、量子点等发光物质；分 子诊断的信号体系包括荧光探针、荧光染料、荧光标记dNTP等。(3)反应环境：生化诊断的反应环境主要是抗原抗体、酶所需生物缓冲溶液； 免疫诊断的反应环境包括抗原抗体、酶所需生物缓冲溶液或者牛血清蛋白稀释 液等；分子诊断的反应环境包括PCR缓冲液、杂交缓冲液、文库稀释缓冲液(4)反应载体：生化诊断的反应载体包括普通溶液和胶乳微球；免疫诊断的反 应载体包括 酶标板、磁性微球、NC膜、

21、荧光微球、量子点荧光微球等；分子 诊断的反应载体包括核酸 提取微球、基因芯片载体、测序磁性微球等。图8:体外诊断上游产业链技术分类核心反应体系生化诊断免疫诊断分子诊断进口企业国内企业精选【】。二靠规生化检测化学试剂化学反抗原、抗体微球索股乳增强比法诊断号变化学发光（CLIA）抗原、抗体胶体金免疫层析（GICA）标记醉（俅根过氧化物酹、碱性畸眼酶等）时间分排荧光免疫（TRA）PoCT量子点薛联免授（EUSA）qPCR生物芯片（BiOdUP）基因测序（NGS）荧光原位杂交（FISH） 引物、dNTP 分子诊断酶（TaqDNA聚合悔 UDG眸、逆转录酹等） 已知序列探针 DNA文库接队、解（T4 DNAii 接峰、T4D、A聚合酶、T4多聚 核苦酸激酶等） 发发金桶点 握柒售标* 底 j 学促体价子 姓如型切,1 F化修胶三量 受荧分荧荧分子奥TAKARASma-霉武飞罗氏宝生物IM妥白美Rocbe Abtxxtt JThenTM SCltN歹氏雅培强生贝克曼梨分子奥赧CMkBIO R G e诺唯赞康为世纪检海新梅国药化娶白美 1 gQti菲醇生物义超神州泰坦