細胞培養基指在培養細胞過程中爲細胞提供營養并促進細胞增殖的基礎物質,也是模拟細胞生長的營養環境,是醫藥行業發展基礎、生物制藥環節中最關鍵的原材料之一,廣泛應用于生命科學行業上遊。按成分含量可分爲含血清、低血清、無血清、無蛋白、化學成分确定培養基。其中,無血清和化學成分确定的培養基組分穩定,主要被應用在重組蛋白、疫苗、細胞基因治療等領域,應用較爲廣泛;按物理狀态,可分爲液體、流體、半固體和固體 4 類。
1. 發展環境
需求端:生物醫藥行業的火熱,帶動培養基行業需求快速擴容
生物醫藥指将現代生物技術與預防、診斷、治療人類疾病的醫藥産品相結合,主要包括基因工程藥物、疫苗、微生态制劑、血液制品等。生物醫藥具有安全性高、針對性強、用途廣等特點,可提高人們健康水平的同時,優化傳統醫藥産業結構,已成爲我國戰略新興産業。近幾年,生物醫藥行業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布系列政策支持和基因編輯、酶促 DNA 合成、藥物遞送系統等生物技術的創新突破式發展,市場規模快速增長。Frost & Sullivan 數據顯示,2018 年至 2023 年,中國生物藥市場複合增長率預計達 6.3%。而在生物制藥行業的生産耗材中,培養基是成本最高的、必不可少的原材料,占比約 35%。培養基行業将受益于生物藥的快速發展,需求量持續提升。
供給端:産能持續增長,爲行業發展奠定基礎
一方面,我國細胞培養基産業鏈搭建愈發完善,商業化量産基礎設施齊全;另一方面,灌流培養、溫度控制等核心工藝逐漸優化,中國細胞基相關企業數量和産能持續上升,爲應用端提供更多選擇性。共研網數據顯示,中國培養基産量從 2018 年的 8,411 噸增長至 2022 年的 19,758 噸,年複合增長率超 20%。
2. 發展現狀
産業鏈結構:中遊培養基制作企業通過向上遊原材料供應商采購,從而爲下遊應用端提供各類産品
(1) 上遊:細胞培養基原材料供應商提供生産所需成分,主要包括血清、氨基酸、維生素、無機鹽、葡萄糖等。其中,糖類和氨基酸分别爲細胞提供能量來源、促進生長,國内企業供應充足、價格較爲穩定。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,大部分國産疫苗運用國産新生牛血清,胎牛血清則以進口爲主,産品供應相對緊張。
(2) 中遊:主要爲培養基研發、生産企業,爲下遊應用端提供各類培養基産品,業内龍頭多以海外企業爲主,包括賽默飛、丹納赫和默克三巨頭,産品線豐富,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,細胞培養基中遊對技術壁壘、大規模供應能力要求較高。在技術方面,廠商需根據藥物分子組成進行配方調整,以适應不同的細胞類型和表達産物,配方屬于企業的核心技術秘密;在供應能力方面,供應商管理與生産工藝可保證培養基穩定性,進而影響産品質量。
(3) 下遊:細胞培養基下遊應用較爲廣泛,主要分爲生物制藥和科研兩個領域,主要使用者包括藥品企業、疫苗生産商、生命科學科研機構等。在生物制藥領域,疫苗生産、基因工程藥物生産、抗體 / 基因治療藥物生産、細胞工程藥物生産等方面需使用細胞培養基,适宜的細胞培養基提高藥物生産效率和規模,是制藥環節中最重要的材料之一;在科研領域,細胞培養基主要被應用于新藥篩選、疫苗開發等藥物研發和藥物作用機理、基因功能等基礎研究,可提升實驗穩定性,并幫助獲取更準确實驗結果。
行業規模:中國培養基行業規模增速遠超全球
歐美生物制藥體系發展較早,帶動細胞培養基市場提早起步,目前已處于穩步增長狀态。Verified Market Research 數據顯示,2020 年至 2028 年,全球細胞培養基市場規模年複合增長率爲 7.4%,預計在 2028 年達 82.4 億美元。然而,在中國生物醫藥行業發展早期,未足夠重視上遊原材料行業,中國培養基行業發展較晚。現在,中國生物制藥進入規模化的産業關口,疊加愈發重視核心原料支持,中國培養基市場快速增長。Frost&Sullivan 數據顯示,2025 年,預計中國培養基市場規模達 54.4 億元,2020 年至 2025 年的年複合增長率将達到 29.0%。
3. 發展趨勢展望
國内企業競争力提升,國産替代成趨勢
盡管國産培養基行業發展較晚,但随着質量和性能的不斷改善,國産企業競争力逐漸增加,國産化率逐步提升。Frost&Sullivan 數據顯示,中國培養基市場國産化比例由 2017 年的 19.2% 提升至 2021 年的 33.7%,國産替代進口趨勢明顯。一方面,國産企業具有本土化優勢,與下遊應用端聯系更緊密、方便并更容易理解其需求的同時,地理位置優勢導緻供貨周期更短,可快速響應下遊客戶需求。另一方面,國産培養基價格較便宜,一般是進口同類産品的 1/3 左右 *,且部分産品已達到進口産品性能,在企業降本增效背景下,愈發受到歡迎。未來,随着政策鼓勵醫藥行業解決上遊原材料 " 卡脖子 " 問題,降低進口依賴,國産培養基行業将迎來發展紅利,進口依賴度将進一步降低。
醫藥行業需求推動定制化将成爲培養基未來主要發展方向
随着中國醫藥行業的快速發展,行業對細胞培養基的生物學性能、安全性、穩定性提出更高要求,簡化的細胞培養基産品盡管成本較低、可适配多種應用需求,但犧牲表達産物生産效率。醫藥行業越來越多的特殊、精細化需求對上遊支持性材料——培養基提出個性化要求,除提供常規産品外,針對不同細胞生長情況和表達産物類型,培養基廠商需進行定制化開發,以符合下遊客戶需求,提升生物醫藥行業産業鏈效率。
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