3D體外模型技術是一種在生物醫學領域中廣泛應用的技術,用于模擬人體組織和器官的結構和功能,通過結合生物材料、細胞以及生化和生物物理線索,能夠精確地設計和構建具有復雜結構和功能的體外模型。
3D體外模型的優勢在于其能夠更接近體內環境,提供更真實的細胞生長條件。與傳統的二維培養相比,3D模型能夠更好地模擬細胞間的相互作用、組織的微環境以及生理功能。然而,盡管3D體外模型在藥物開發和精準醫學中具有重要應用前景,但目前大部分3D器官模型無法完全準確地模擬人體組織的功能和反應,且缺乏適當的表征和基準測試,導致結果可靠性不足。此外,成本高昂和缺乏統一標準也是制約其進一步臨床應用重要因素。
近年來,3D體外模型技術在藥物開發、精準醫學和再生醫學等領域具有巨大的潛力。隨著相關技術的進步和標準化的推進,未來有望實現更高效、可靠的體外模型構建,為疾病的診斷和治療提供更加精準的支持。
中科院作為中國自然科學最高學術機構、科學技術最高咨詢機構、自然科學與高技術綜合研究發展中心,全院共擁有11個分院、100多家科研院所、3所大學(與上海市共建上海科技大學)、130多個國家級重點實驗室和工程中心、68個國家野外觀測研究站、20個國家科技資源共享服務平臺,承擔30余項國家重大科技基礎設施的建設與運行,正式職工6.9萬余人,在學研究生7.9萬余人。
南方科技大學是深圳在中國高等教育改革發展的時代背景下創建的一所高起點、高定位的公辦新型研究型大學。2022年2月14日,教育部等三部委公布第二輪“雙一流”建設高校及建設學科名單,南方科技大學及數學學科入選“雙一流”建設高校及建設學科名單。
在技術創新推動下,類器官技術、器官芯片技術等不斷發展和應用,將進一步拓展體外模型產業市場空間,預計2030年國內體外模型產業市場規模達到803億元,市場前景良好。
一、全球體外模型產業市場規模分析
圖表:2022-2024年全球體外模型產業市場規模分析
數據來源:中研普華產業研究院
根據中研普華產業研究院發布的《2025-2030年版醫藥設備產業政府戰略管理與區域發展戰略研究咨詢報告》顯示:隨著對藥物研發效率和安全性的要求不斷提高,體外模型作為一種高效、低成本、可重復性強的研究工具,其需求將持續增長,2024年全球體外模型產業市場規模達到138億美元,有利于其產業鏈協同發展。
美國在基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學等醫藥生物技術領域擁有深厚的技術積累和領先的研究成果,為體外模型產業的發展提供強大的技術支持,2024年美國體外模型產業市場規模為57.8億美元,其研發和應用處于世界領先地位。
二、 體外模型行業主要融資主體分析
1、科研院校
科研院校是體外模型研究重要力量,通常擁有先進實驗室設備和專業科研團隊,為了推動體外模型研究和發展,需要資金來支持科研項目、購買實驗材料以及維持實驗室運營,融資方式主要是政府科研資助、基金會捐贈以及企業合作研發資金。
2、企業類型
生物醫藥類型企業是體外模型技術主要應用者之一,利用體外模型進行藥物研發、疾病診斷和治療方法創新。企業在研發新藥或新技術時,需要大量資金來支持體外模型建立和優化以及臨床試驗開展,融資方式主要有風險投資、私募股權融資、銀行貸款以及上市融資。
三、2024年國內體外模型行業經費投入結構占比
科研院校作為基礎研究的主要力量,致力于探索疾病發生發展細胞 - 分子力學和化學機制等新知識、新理論,為體外模型構建和應用提供理論支撐,經費投入用于購置先進實驗設備、設立專項人才培養計劃、提供優厚科研條件以及邀請國內外專家講學,以提升科研團隊整體實力和創新能力,經費投入占比40%。
醫藥企業為提高藥物研發效率和成功率,投入大量經費用于建立和應用適合藥物研發需求體外模型,投入經費用于將體外模型產品推向市場宣傳推廣費用、與制藥企業等客戶建立合作關系市場開拓費用,以及將體外模型技術進行產業化生產設備購置、生產基地建設等方面,經費投入占比為60%。