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生物磁珠产业发展报告之三:生物磁珠国内外行业发展现状

来源:生物磁珠专家 2026-2-9 9:57:42      点击:



3.1 全球磁珠行业发展现状
3.1.1 全球磁珠行业发展历程
磁性微球的发明来自于挪威科技大学的科学家Ugelstad的构想。在1976年,他成功制造了聚苯乙烯为主要材料的均匀磁化球状颗粒。随后,在1979年,Vogelstein等[11]报道了一种使用玻璃粉末作为吸附剂,并在高浓度碘化钠存在下从琼脂糖凝胶中提取DNA片段的方法。这为基于硅胶和其他具有亲水性表面的载体的固相核酸纯化技术的广泛发展奠定了基础。
磁珠行业在20世纪90年代开始兴起,主要受到现代分子生物学和医学对高通量、高灵敏度和高自动化的需求的推动。磁珠法DNA提取技术成为磁珠行业最早应用的领域,并得到了快速发展。最初出现的是硅质膜磁珠产品,用于DNA和RNA的纯化,其原理与离心柱法相同。随后,磁珠行业开始探索纳米级别的应用。目前,纳米级磁珠产品多样化且规模庞大,表面性质各异,分离原理也各有差异。然而,它们基本都由具有固态球状结构的材料组成,通常分为三层。最内层是聚苯乙烯核心,第二层是包裹磁性物质四氧化三铁(Fe3O4),最外层是表面修饰有官能基团的高分子材料。这些表面官能基团的不同赋予磁珠不同的功能,如核酸提取、生物素捕获和片段筛选等。目前,磁珠广泛应用于核酸提取、免疫化学发光、细胞分选和蛋白纯化等领域。
目前,磁珠技术在核酸提取方面的门槛较低且已经相对成熟,市场趋于稳定。在下一代测序(NGS)领域,磁珠的应用也在不断扩展。然而,在化学发光、蛋白纯化等应用方面的技术仍在不断发展,并有望超越核酸制备领域。同时, 在细胞分选、mRNA纯化等方面潜力巨大。
3.1.2 全球磁珠市场规模
根据Grand View Research数据,如图3.1所示,2021年,磁珠市场规模估计为27.9亿美元,预计从2022年到2030年将以11.6%的复合年增长率(CAGR)扩大。生物磁性纳米颗粒行业目前正处于高速发展阶段,不断出现新的应用领域和产品形态。磁珠由于其超顺磁性、易于分离、高表面积和体积比表面积等特点,将进一步用于纯化基因组质粒、DNA、RNA、蛋白质、线粒体DNA等各种生物分子,推动市场规模增长。
 


图3.1  全球磁珠细分领域市场份额情况
Figure 3.1 Market share of global magnetic beads segment.
3.2 中国磁珠行业发展现状
3.2.1 中国磁珠行业发展历程
随着体外诊断厂家的崛起,原料公司在近几年呈快速发展趋势。从2010年之前的20多家,发展到现在的近50家。尤其在2016年至2018年的三年时间,新成立的原料公司一共有17家,平均一年成立达到6家,国内IVD原料竞争之激烈可见一斑。
根据进口和国产市场规模的比较,国产IVD原料的发展速度快且具有较大的替代空间。根据统计数据显示,2019年我国IVD原料市场中,进口产品占据了88%的市场份额,而国产产品份额相对较小。然而,在2015年至2019年期间,国产产品年复合增速达到了30.6%,高于进口产品的25.3%。这表明国内企业在技术水平提升、本地化生物科技产业供应链重视程度增强以及疫情推动下游IVD厂商对供应链安全的重视程度提高等方面取得了显著进展。因此,预计国产IVD试剂原料市场规模将以每年23.3%的年复合增长率增长至2024年的27亿元,逐步实现进口替代[28]。
根据IVD试剂原材料的分类及占比情况来看,如图3.2所示,抗原抗体、酶和底物占据了最大的市场份额,分别占比45%和30%。其他原材料的占比情况如下:磁珠占比5%、微球占比4%、膜占比3%、引物和探针占比3%,其他原材料占比10%[28]。
综上所述,国产IVD试剂原料市场在技术进步和供应链本地化方面取得了显著发展,预计在未来几年将继续快速增长并逐步替代进口产品。不仅如此,各类IVD试剂原材料的市场份额和需求也呈现出多样化的特点。
 


图3.2  IVD上游原材料分类及占比
Figure 3.2 Upstream raw material classification and proportion of IVD.
在疫情期间,国内IVD原料的依赖进口短板凸显,并推动了IVD原料市场竞争格局的重塑。疫情期间,国内IVD核心原料出现短缺、断供和价格上涨等问题,揭示了长期依赖进口原料的风险和不足之处。由于IVD核心原材料是主要成本因素,国内企业在议价能力方面较为薄弱,一旦进口品牌出现供应中断或价格上涨,对国内企业的影响将十分显著[29]。随着疫情后期的到来,国内企业逐渐意识到掌握核心产业链的重要性,并开始积极储备国产供应商资源,以建立更为可靠的供应链体系。与此同时,高度分散的IVD原料市场为行业提供了充分的增长和整合机会[29]。未来,上下游企业之间的整合与并购有望成为行业发展的趋势,类似迈瑞医疗收购Hytest的案例可能会更加普遍。在疫情的推动下,IVD原料市场的竞争格局有望得到重新塑造,国内原料企业也将迎来发展的新机遇。凭借完善的技术体系、强大的产品研发与更新迭代能力,以及完善的销售网络,优质的国产原料供应商有望在国产替代进程中脱颖而出[29]。
3.2.2 中国磁珠市场规模
根据Frost & Sullivan的预测,如图3.3所示,2021年国内IVD核心原料市场规模为131亿元,磁珠、微球在原料中的占比为2.5-3.0%,2021年国内IVD磁珠的市场规模为3.2-3.9亿元,2019-2021年,年复合增长率为22.9%,预测2022-2028年,年均复合增长率为16.5%。
 


图3.3 中国磁珠原料市场规模及预测
Figure 3.3 Market size and forecast of magnetic bead raw materials in China.


3.3 磁珠行业利润水平
IVD 用核心用磁珠产品,主要产品为用于核酸提取类磁珠产品,自疫情以来,随着行业不断发展,产品供应价格持续降低,使整体毛利率下降,以2022年纳微年度报告[30]为参考,整体磁珠产品毛利率为78-85%左右。但随着疫情远离,诊断检测需求下降,产品价格可能会一定程度提高。
3.3.1 成本结构
参考纳微科技2022年年度报告显示,主要用于IVD领域核酸提取磁珠其成本主要有材料成本、人工成本、制造成本三部分组成,如表3.1所示,三部分中人工成本占据份额为75%左右,为所有成本中最高。
表3.1  IVD用核心磁珠产品成本结构
Table 3.2 Cost structure of core magnetic bead products for IVD.
成本名称 所占份额 
材料成本 19%
人工成本 75%
制造成本 6%
3.3.2 价格变动趋势
本报告以基础的羟基磁珠价格作为整体价格的参考,通过调研贝克曼、赛默飞、默克、Admtech五家羟基磁珠整体定价,欧美进口品牌整体平均定价为1664.2元/ml。
国内主要品牌以海狸生物、英芮诚、博岳、为度、普睿迈格为参考,整体平均价格定价为199.2元/ml。
在IVD行业不断发展以及政府集采力度的不断加大的背景下,IVD行业的单个测试销售价格在大幅下降,带来了前所未有的价格压力,对于大多数国内试剂厂商来讲,需要通过多种方式对成本进行优化,而磁珠作为IVD行业的核心原料,同样面临着砍价的趋势,将使行业整体价格有所下降。从新冠核酸检测集采后,原料价格有所下降可以印证。


3.4 磁珠产业链分析
生物磁珠行业产业链分为上游原材料、生产设备供应商,中游为生产端主要为生物磁珠生产企业;下游为应用端,主体为试剂盒生产商以及包括各级医疗结构、第三方检测中心以及科研高校、院所。
3.4.1 上游产业
生物磁珠产业链上游为化学试剂、生物大分子、生产设备供应商,其中化学试剂供应商为最核心原材料,外资品牌有Sigma-Aldrich、Merkel、thermometer等,国产品牌有以阿拉丁、麦克林、罗恩、毕得等为代表的厂商,目前国产品牌质量能够与国外持平,并且价格相较低,市场供应稳定充足。生物大分子,目前质量方面依然以外资品牌为优,近些年以普诺赛、义翘神州等上市公司为代表,生物大分子质量及产能正在快速国外品牌,目前供应较为稳定。
3.4.2 下游应用
生物磁珠产业链下游主要以试剂盒生产商为主,其利用生物磁珠生产商提供的磁珠基础上进行试剂盒开发生产,用于特定的应用领域,如:细胞分选、免疫诊断、核酸分离、蛋白纯化等。并通过试剂盒销售最终触达各级医疗机构、各大检测中心、科研院所。同时,科研院所为了科研需求也会直接从生物磁珠生产商直接采购磁珠原料,用于改造。
3.5 销售渠道
3.5.1生物磁珠行业主要销售渠道
磁珠在中国市场目前主要的销售形式及渠道主要为直销模式、分公司模式、代理商模式等三大模式,其符合生物试剂行业公司销售形式特点,如图6.2所示,其中以直销模式为主。其中,直销模式各公司均具有能力开展,而分公司主要为海外规模较大的跨国企业为主,代理商模式以国内及海外中小规模制造商为主。
 


图3.4生物磁珠行业各销售渠道占比
Figure 3.4 Biological magnetic beads industry sales channels accounted for.
3.5.2主要渠道优劣势对比
3.5.2.1 直销模式
直销模式是磁珠制造商直接与需求方建立贸易合作关系的销售方式,没有中间商参与。由于磁珠具有高技术门槛和明显的产品差异化,实际交易通常是需求方直接向符合其需求或与其有长期合作关系的磁珠制造商提出采购或定制需求,制造商再进行生产并交付产品。本研究所涉及的12家企业均采用直销模式进行销售。然而,相对于国内企业而言,海外磁珠制造商的货物周转周期较长,大约需要14天左右的时间。这意味着从需求方提出采购或定制需求到最终交付产品之间存在一定的时间延迟。这可能是由于海外运输和跨国交付的复杂性所导致的。因此,在选择磁珠制造商时,需求方需要考虑这一时间因素,并在提出采购需求时提前规划以确保所需产品能够及时到达。国际制造商一般货期在3~4周,国内制造商一般在2周内。国内制造商在交货周期上的优势也为国内制造商提供了机会。
3.5.2.2 分公司模式
美国贝克曼库尔特、赛默飞世尔、默克、Cytiva、JSR Life Sciences等大型跨国企业、海外磁珠制造商常采用分公司模式,通过在目标市场区域设立分公司,在总公司的带领下执行相应的销售策略,具有与目标市场信息交流方便、市场开拓便利、客户资源不易流失等方面优势,但同样有市场推广费用较高的劣势。
 
图3.5生物磁珠厂商分公司销售模式
Figure 3.5 Biological magnetic bead manufacturer branch sales model.
3.5.2.3 代理商模式
在本报告中研究的几家主要企业中,包括Bangs Laboratories、英芮诚、为度生物、Ademtech、chemicell和bioclone,采用了代理商模式进行销售。这些企业通过授权区域性试剂代理商,将磁珠产品引入市场。代理商模式的优势在于可以利用代理商成熟的营销网络在目标市场推广产品,从而减少市场费用的投入。然而,与此同时,磁珠制造商对代理商的控制能力相对有限,因此在市场开拓能力和品牌塑造方面存在一定的局限性,易受制于代理商的影响。这意味着磁珠制造商需要寻找合适的代理商,并与其保持良好的合作关系,以确保产品能够有效地推广和销售。此外,制造商还应加强自身的市场开拓和品牌塑造能力,以增强在市场中的竞争力。
 
图3.6 生物磁珠厂商代理商销售模式
Figure 3.6 Biological magnetic bead manufacturer agent sales model.


3.5.2.4 小结
综合来看,生物磁珠行业的销售渠道模式包括直销、分公司和代理商模式。直销模式通过建立稳定的客户关系和品牌塑造优势,但经营费用较高。分公司模式便利市场信息交流和市场开拓,但推广费用较高。代理商模式降低市场费用投入,但需注意代理商能力和服务质量。企业应综合考虑自身资源、市场特点和长期发展目标,选择适合的销售模式。
表3.2 主要销售渠道优劣势对比表
Table 3.2 Comparison of advantages and disadvantages of main sales channels.
销售渠道方式 代表性企业 优势 劣势
直销模式 赛默飞世尔 关系稳定、品牌塑造里强 经营费用高、海外货期长
分公司模式 默克 市场信息交流方便、市场开拓便利 市场推广费用较高
代理商模式 ADEMTECH、为度生物 减少市场费用的投入 自身市场开拓能力以及品牌塑造能力不足