IVD增速最快的細分行業當屬分子診斷，而分子診斷主要包括核酸診斷和生物芯片技術。核酸診斷主要分為聚合酶鏈式反應（PCR）和熒光原位夾雜（FISH）。

PCR目前在分子診斷細分技術中最為成熟且應用最廣。

在這一技術紅海的最遠處，數字化PCR技術因為其先進性尚處於藍海競爭市場，國內外企業積極參戰，讓這一領域的未來充滿變數。與此同時，中國基層市場的“放量”，也為PCR市場的格局變化埋下伏筆。

臨床診斷“金標準”——PCR技術

聚合酶鏈式反應（PCR）是一種用於放大擴增特定的DNA（或RNA）片段的分子生物學技術。其技術原理是以DNA雙鏈結構為基礎，利用DNA在體外高溫時變性分解成單鏈，低溫時引物與單鏈結合，在DNA聚合酶作用及適宜的溫度下合成互補鏈。

簡單來說，PCR是DNA（RNA）的體外複製技術。

PCR最大的特點，就是靈敏度高、特異性好、及時方便。因此，PCR應用廣泛，不僅在基礎研究方面，還包括醫學診斷、法醫學和農業科學等各大領域。

臨床上，PCR反應靈敏度高，靶細胞檢出率可達1/100萬，病毒檢測靈敏度≥3RFU，最小細菌檢出率為3個細菌，檢測樣本純度要求低，僅需DNA粗提取；擴增反應在2-4小時內完成，使用簡便、快捷。

已經成為多種臨床診斷的“金標準”PCR技術，廣泛應用於感染性疾病病原體檢測、腫瘤基因檢測、血篩、遺傳病基因檢測等多個領域。

▲PCR技術應用領域

最前沿：第三代數字PCR技術

自1985年PCR技術發現以來，不斷更新迭代，目前已經發展至第三代數字PCR技術。

• 第一代定性PCR技術基本上已經為市場淘汰。
• 第二代熒光定量PCR技術（Real-Time PCR，簡稱qPCR）為主流應用平臺。二代熒光定量PCR儀在當下乃至未來較長一段時間都會是最受歡迎的PCR儀類型。
• 高端熒光定量PCR品牌包括賽默飛、羅氏、賽沛（Cepheid）等，國內廠商如上海領成、西安天隆、杭州朗基、珠海黑馬、杭州博日等品牌也正在發力。
• 第三代數字PCR技術（Digital PCR，簡稱dPCR）。

▲PCR細分技術生命週期

*PCR技術分化過程中還形成了ARMS法、HRM法等。

數字PCR技術力求做到對DNA絕對定量。利用對樣品進行分液處理成為大量“微反應器”，進而實現“單分子模板PCR擴增”。該策略使得PCR技術具有更高的檢測靈敏度、精確性和重複性。數字PCR靈敏度可達到單個核酸分子，檢測限低至0.001%，抗干擾性強。

數字PCR技術的應用範圍廣泛，在腫瘤檢測、傳染病檢測、遺傳病等疾病檢測上具有極大的優勢。

基於分液方式的不同，數字PCR主要分為3種：

• 微流體數字PCR（Microfluidic digital PCR，mdPCR）；
• 微滴數字PCR（Droplet digital PCR，ddPCR）；
• 芯片數字PCR（Chip digital PCR，cdPCR）。

Markets and Markets報告指出：全球定量PCR和數字PCR市場將以8.9%的年複合增長率增長，到2022年將達到53.1億美元。雖然目前二代定量PCR佔據更多的市場份額，但是，預計三代數字PCR增長將超過定量PCR。數字PCR作為目前市場上最前沿的產品，近年來開始嶄露頭角。

哪些企業“贏在未來”？

數字PCR技術是目前最先進的PCR技術，如果說投資第二代熒光定量PCR技術讓企業贏在現在的話，投資第三代數字PCR技術則讓企業贏在未來。因此，企業紛紛入局。

1、伯樂——微滴數字PCR技術

伯樂（Bio-Rad）是PCR市場的重要參與者之一，也是最早佈局擁有PCR完整解決方案，包括普通PCR儀器、熒光定量PCR儀器以及移液器。

2011年，Bio-Rad毅然投身數字PCR技術，這一佈局讓Bio-Rad在數字PCR乃至PCR未來市場上佔據領先位置。

Bio-Rad的數字PCR技術主要來源於收購。

• 2011年，伯樂以1.62億美元收購QuantaLife。當時，QuantaLife已利用油包水微滴生成技術開發了微滴式數字PCR技術，這也是最早出現的相對成熟的數字PCR平臺。
• 收購完成後，QuantaLife 微滴式數字PCR儀產品更名為
  QX100繼續在市場上銷售，這個早期型號為dPCR概念的普及和應用領域的拓展發揮了重要作用。2013年Bio-Rad又推出了升級型號QX200。

2017年，伯樂再次收購8700萬美元收購液滴式數字PCR系統製造商RainDance Technologies。RainDance於2012年推出Raindrop型號數字PCR。該收購進一步鞏固了其在液滴數字PCR市場的地位。

2、賽默飛世爾——芯片數字PCR技術

分析儀器市場巨頭賽默飛世爾（Thermo Fisher）同樣通過併購進入數字PCR領域。

2013年4月，賽默飛世爾以136億美元收購Life Technologies，並繼承其22億美元淨債務。

2013年6月，Life Tech發售QuantStudio™ 3D數字PCR系統。值得注意的是，不同於伯樂的微液滴數字PCR系統，這款QuantStudioTM 3D數字PCR系統採用硅基材料納升微孔板芯片技術。

▲QuantStudio™ 3D芯片數字PCR系統

3、Illumina——投資入局微滴數字PCR市場

2018年11月，Illumina Ventures領投法國Stilla Technologies 1600萬歐元(約1億餘人民幣)的A輪融資。

Stilla Technologies這家成立於2013年的初創公司，於2016年推出Naica crystal微滴數字PCR系統，專門從事分子生物學的研究機構精確定量DNA突變。

▲Naica crystal微滴數字PCR系統

4、羅氏、凱傑紛紛入局數字PCR市場

2018年11月，在美國召開的分子病理學協會年會上，羅氏報告了自家數字PCR儀的研發進展。相關負責人表示，數字PCR儀正處於原型研發階段。

凱傑長期以來一直是實時定量用光PCR市場的領跑者，但數字PCR是它尚未涉足的一個領域。

直到2019年1月，JP Morgan Healthcare Conference上，凱傑宣佈收購Formulatrix公司數字PCR技術，正式進軍數字PCR市場。凱傑表示將利用Formulatrix公司的技術開發一種手持電池驅動的數字PCR系統，促進Quanti FERON-TB Gold技術檢測貧困地區潛在結核病感染的應用。

5、中國市場上，多企業參戰

中國市場同樣湧出眾多企業，加入這場未來的搶奪戰。

• 2017年，臻準生物科技
  正式推出中國首款擁有完全自主知識產權的芯片式數字PCR系統AccuOne™。
• 2017年9月，小海龜科技發佈了芯片式數字PCR產品BioDigital華系統。
• 2017年10月，順德永諾發佈了擁有自主知識產權的微滴式數字PCR儀MiniDrop™。
• 2018年6月，領航基因科技的生物芯片閱讀儀數字PCR iScanner24獲批上市。

與以上企業自主研發的思路不同，科維思、諾禾致源和泛生子三家公司則先後通過與賽默飛世爾簽署合作協議，並研發了中國本地化芯片式數字PCR，諾禾致源的Digital PCR NG、科維思的IA-1和泛生子的GENETRON 3D陸續獲得國家審批。

基層市場PCR儀放量，有望打破市場格局

目前，根據中國醫療市場上的招標信息，

• 30萬-50萬、10萬-30萬，是PCR儀中標價格最多的區間。
• 30萬-50萬，進口熒光定量PCR儀佔三成，是最受歡迎PCR儀價格區間。
• 30萬是一條分界線，高於30萬的PCR儀絕大部分為進口品牌，國產品牌很難見到蹤影。
• 國產品牌PCR儀出沒在中低端產品線。

50萬-100萬為中高端熒光PCR儀出沒區間，鮮有國產品牌駐足。

超過100萬主要為代表市場最先進技術的數字PCR和高端熒光定量PCR。

數字PCR品牌以伯樂和Illumina Ventures領投的法國Stilla Technologies為主。

但這種格局有望通過新醫改政策逐步打破。當前，分級診療政策下，基層醫療診療量佔比是衡量分級診療政策實施效果的核心指標。隨著患者逐漸分流到基層醫療，將拉動基層醫院的診斷設備升級需求，設備更替帶來市場新機遇。

而隨著政策對臨床實驗室的規範管理、PCR技術的大力推廣、PCR產品的商業化推進以及下游市場需求的釋放，PCR市場實現放量擴張。

在“國產替代”的政策支持下，國產PCR廠商有望通過價格優勢在二級及以下醫院市場上實現放量，迎來一波增長。

數字PCR技術走在PCR的最前沿，而中國市場是IVD領域的必爭之地。在當前國內外競相佈局的情形下，你最看好哪家數字PCR企業在中國的未來發展？

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