細胞培養(yǎng)基指在培養(yǎng)細胞過程中為細胞提供營養(yǎng)并促進細胞增殖的基礎物質(zhì),也是模擬細胞生長的營養(yǎng)環(huán)境,是醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展基礎、生物制藥環(huán)節(jié)中最關鍵的原材料之一,廣泛應用于生命科學行業(yè)上游。按成分含量可分為含血清、低血清、無血清、無蛋白、化學成分確定培養(yǎng)基。其中,無血清和化學成分確定的培養(yǎng)基組分穩(wěn)定,主要被應用在重組蛋白、疫苗、細胞基因治療等領域,應用較為廣泛;按物理狀態(tài),可分為液體、流體、半固體和固體4類。

1. 發(fā)展環(huán)境
需求端:生物醫(yī)藥行業(yè)的火熱,帶動培養(yǎng)基行業(yè)需求快速擴容
生物醫(yī)藥指將現(xiàn)代生物技術(shù)與預防、診斷、治療人類疾病的醫(yī)藥產(chǎn)品相結(jié)合,主要包括基因工程藥物、疫苗、微生態(tài)制劑、血液制品等。生物醫(yī)藥具有安全性高、針對性強、用途廣等特點,可提高人們健康水平的同時,優(yōu)化傳統(tǒng)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),已成為我國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。近幾年,生物醫(yī)藥行業(yè)得益于國家從臨床試驗管理、審批審核、生物安全等多方面發(fā)布系列政策支持和基因編輯、酶促 DNA 合成、藥物遞送系統(tǒng)等生物技術(shù)的創(chuàng)新突破式發(fā)展,市場規(guī)??焖僭鲩L。Frost & Sullivan數(shù)據(jù)顯示,2018 年至 2023年,中國生物藥市場復合增長率預計達6.3%。而在生物制藥行業(yè)的生產(chǎn)耗材中,培養(yǎng)基是成本最高的、必不可少的原材料,占比約35%。培養(yǎng)基行業(yè)將受益于生物藥的快速發(fā)展,需求量持續(xù)提升。

供給端:產(chǎn)能持續(xù)增長,為行業(yè)發(fā)展奠定基礎
一方面,我國細胞培養(yǎng)基產(chǎn)業(yè)鏈搭建愈發(fā)完善,商業(yè)化量產(chǎn)基礎設施齊全;另一方面,灌流培養(yǎng)、溫度控制等核心工藝逐漸優(yōu)化,中國細胞基相關企業(yè)數(shù)量和產(chǎn)能持續(xù)上升,為應用端提供更多選擇性。共研網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,中國培養(yǎng)基產(chǎn)量從2018年的8,411噸增長至2022年的19,758噸,年復合增長率超20%。

2. 發(fā)展現(xiàn)狀
產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu):中游培養(yǎng)基制作企業(yè)通過向上游原材料供應商采購,從而為下游應用端提供各類產(chǎn)品
(1) 上游:細胞培養(yǎng)基原材料供應商提供生產(chǎn)所需成分,主要包括血清、氨基酸、維生素、無機鹽、葡萄糖等。其中,糖類和氨基酸分別為細胞提供能量來源、促進生長,國內(nèi)企業(yè)供應充足、價格較為穩(wěn)定。血清保護細胞不受損害,常應用胎牛血清和新生牛血清。目前,大部分國產(chǎn)疫苗運用國產(chǎn)新生牛血清,胎牛血清則以進口為主,產(chǎn)品供應相對緊張。(2) 中游:主要為培養(yǎng)基研發(fā)、生產(chǎn)企業(yè),為下游應用端提供各類培養(yǎng)基產(chǎn)品,業(yè)內(nèi)龍頭多以海外企業(yè)為主,包括賽默飛、丹納赫和默克三巨頭,產(chǎn)品線豐富,覆蓋疫苗、抗體、重組蛋白和細胞基因治療等各種領域。具體而言,細胞培養(yǎng)基中游對技術(shù)壁壘、大規(guī)模供應能力要求較高。在技術(shù)方面,廠商需根據(jù)藥物分子組成進行配方調(diào)整,以適應不同的細胞類型和表達產(chǎn)物,配方屬于企業(yè)的核心技術(shù)秘密;在供應能力方面,供應商管理與生產(chǎn)工藝可保證培養(yǎng)基穩(wěn)定性,進而影響產(chǎn)品質(zhì)量。(3) 下游:細胞培養(yǎng)基下游應用較為廣泛,主要分為生物制藥和科研兩個領域,主要使用者包括藥品企業(yè)、疫苗生產(chǎn)商、生命科學科研機構(gòu)等。在生物制藥領域,疫苗生產(chǎn)、基因工程藥物生產(chǎn)、抗體/基因治療藥物生產(chǎn)、細胞工程藥物生產(chǎn)等方面需使用細胞培養(yǎng)基,適宜的細胞培養(yǎng)基提高藥物生產(chǎn)效率和規(guī)模,是制藥環(huán)節(jié)中最重要的材料之一;在科研領域,細胞培養(yǎng)基主要被應用于新藥篩選、疫苗開發(fā)等藥物研發(fā)和藥物作用機理、基因功能等基礎研究,可提升實驗穩(wěn)定性,并幫助獲取更準確實驗結(jié)果。

行業(yè)規(guī)模:中國培養(yǎng)基行業(yè)規(guī)模增速遠超全球
歐美生物制藥體系發(fā)展較早,帶動細胞培養(yǎng)基市場提早起步,目前已處于穩(wěn)步增長狀態(tài)。Verified Market Research數(shù)據(jù)顯示,2020 年至2028年,全球細胞培養(yǎng)基市場規(guī)模年復合增長率為7.4%,預計在2028年達82.4億美元。然而,在中國生物醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展早期,未足夠重視上游原材料行業(yè),中國培養(yǎng)基行業(yè)發(fā)展較晚?,F(xiàn)在,中國生物制藥進入規(guī)?;漠a(chǎn)業(yè)關口,疊加愈發(fā)重視核心原料支持,中國培養(yǎng)基市場快速增長。Frost&Sullivan數(shù)據(jù)顯示,2025年,預計中國培養(yǎng)基市場規(guī)模達54.4億元,2020年至2025年的年復合增長率將達到29.0%。

3. 發(fā)展趨勢展望
國內(nèi)企業(yè)競爭力提升,國產(chǎn)替代成趨勢
盡管國產(chǎn)培養(yǎng)基行業(yè)發(fā)展較晚,但隨著質(zhì)量和性能的不斷改善,國產(chǎn)企業(yè)競爭力逐漸增加,國產(chǎn)化率逐步提升。Frost&Sullivan數(shù)據(jù)顯示,中國培養(yǎng)基市場國產(chǎn)化比例由2017年的19.2%提升至2021年的33.7%,國產(chǎn)替代進口趨勢明顯。一方面,國產(chǎn)企業(yè)具有本土化優(yōu)勢,與下游應用端聯(lián)系更緊密、方便并更容易理解其需求的同時,地理位置優(yōu)勢導致供貨周期更短,可快速響應下游客戶需求。另一方面,國產(chǎn)培養(yǎng)基價格較便宜,一般是進口同類產(chǎn)品的1/3 左右*,且部分產(chǎn)品已達到進口產(chǎn)品性能,在企業(yè)降本增效背景下,愈發(fā)受到歡迎。未來,隨著政策鼓勵醫(yī)藥行業(yè)解決上游原材料“卡脖子”問題,降低進口依賴,國產(chǎn)培養(yǎng)基行業(yè)將迎來發(fā)展紅利,進口依賴度將進一步降低。

醫(yī)藥行業(yè)需求推動定制化將成為培養(yǎng)基未來主要發(fā)展方向
隨著中國醫(yī)藥行業(yè)的快速發(fā)展,行業(yè)對細胞培養(yǎng)基的生物學性能、安全性、穩(wěn)定性提出更高要求,簡化的細胞培養(yǎng)基產(chǎn)品盡管成本較低、可適配多種應用需求,但犧牲表達產(chǎn)物生產(chǎn)效率。醫(yī)藥行業(yè)越來越多的特殊、精細化需求對上游支持性材料——培養(yǎng)基提出個性化要求,除提供常規(guī)產(chǎn)品外,針對不同細胞生長情況和表達產(chǎn)物類型,培養(yǎng)基廠商需進行定制化開發(fā),以符合下游客戶需求,提升生物醫(yī)藥行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈效率。
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