生物实验室耗材行业技术发展情况
思瀚产业研究院    2022-06-24

（1）高分子材料改性和加工等跨学科技术广泛应用于生物实验室耗材性能的改善与提升

生物实验室耗材主要用于细胞培养和收获、生物实验移液、溶液过滤和分离、贮存等，在生物医药、临床医疗、检验检疫和科研等领域应用广泛；其产品的理化性能和生物性能以及产品的精准度等直接影响生物技术研发和应用的成败和效率。实验室耗材主要采用高分子材料制成，因此高分子材料的改性技术与加工技术是该行业的关键技术。

高分子材料改性技术能使生物实验室耗材在不同的应用场景具备某些特定性能。例如，细胞培养板、瓶、皿等器皿作为细胞生长和繁殖的空间及培养表面，需要满足不同种类细胞对生长表面特殊要求。某些生物实验试剂价格昂贵，生物实验中吸取试剂的吸头、移液管等需具有较强的疏水性能，以避免液体残留、保证吸量精准，降低实验成本；离心设备原材料需要超强的韧性以保证其在高离心力下不变形、不破裂等。高分子材料的加工技术主要体现在工艺、设备与模具的设计、操作与维护方面。注塑技术、挤出成型技术的精密程度决定了生产环节的产品质量与生产效率。

国际欧美发达国家在以上技术领域长期投入，关键性核心技术、制造技术均处于全球领先水平。我国生命科学领域研究相对欧美国家起步较晚，近年来，我 国生物实验室耗材生产企业持续增加研发投入，伴随着技术创新、工艺创新和生 产管理的提升，部分国内领先企业逐步打破欧美知名企业的技术垄断，相关产品 在技术和质量方面达到国际先进水平。

（2）生物实验室耗材在生物医药产业的应用

细胞培养技术是生物医药行业的关键技术之一。目前通过体外动物细胞培养 可生产单克隆抗体、疫苗、细胞因子、酶制剂、诊断试剂、基因工程药物、细胞 药物等生物药和生物制品。例如，《中华人民共和国药典》第三部明确规定在 27种病毒类疫苗的生产工艺过程可使用重组 CHO细胞（中国仓鼠卵巢细胞）和 重组酵母动物细胞，以及原代细胞、人二倍体细胞、Vero细胞培养、鸡胚细胞 培养获得；利用动物细胞培养方式获得大量生物医药产品，如免疫珠蛋白 G、A 和 M，尿激酶、人生长激素和乙型肝炎表面抗原等。

在诊断试剂领域，应用大 规模细胞培养系统生产各种不同的单克隆抗体是经济可靠的生产方法。在临床细 胞治疗领域，干细胞、自体和异体免疫细胞更是直接作为细胞药经体外培养后输 入人体。 生物实验室耗材是细胞培养技术研究和应用的工具，广泛应用于生物医药行业。细胞培养板、瓶、皿等提供细胞生长繁殖的空间及培养表面，离心管、过滤 器等用于细胞培养后功能产物的分离与纯化操作，冻存管用于细胞及菌株的保存，移液管用于细胞培养过程液体的转移，微量吸头、酶标板、PCR反应管等 产品为免疫学、分子生物学检测的工具。

（3）技术迭代与更替性

①材料方面的迭代

聚苯乙烯、聚丙烯、纤维膜材料仍然是制备细胞培养装置、离心管、移液管、过滤器等耗材的主要原材料。随着生物技术应用场景在生物医药和医疗健康领域的拓展，产品的预期用途及应用环境发生改变，相应对产品的理化性能、生物性能等均提出更高要求，产品原料从普通的高分子材料逐步转向医用级别高分子材料、可生物降解材料等的更高生物安全标准的方向演变。

②产品装置的迭代

部分传统实验室耗材比如普通细胞培养的板、瓶、皿等，由于仍然有应用需求，其产品结构、实现形式和功能仍保持现有水平。细胞培养在生物医药领域的应用扩展对细胞培养技术提出了更高的要求，推动细胞培养工具的材料改性和装置升级。

③加工技术的迭代

生物实验室耗材生产加工技术，如注塑、挤出、焊接、包装等，发展相对比较稳定且在未来相当长的时间内仍是主流技术，进一步发展的方向将是如何进一步提高自动化水平和设备精密性，释放人工，提升产品品质。