細胞培養基是生物醫藥生產、科學研究等領域不可或缺的基礎材料之一，也是影響生物藥臨床前開發及商業化生產的關鍵因素、生產成本控制的重要環節，其制備與應用涉及生物、化學、物理、醫學等多門學科知識與前沿技術。

近年來，隨著我國細胞培養基技術的突破，國產培養基的占比不斷提升，預計未來隨著國產化程度的進一步提高，細胞培養基價格也會相應降低。且中國生物制藥市場規模逐年增加，預計2025年中國生物制藥市場規模將達到811.6億元。

細胞培養基作為生物制藥的主要耗材搭上了生物制藥行業發展的快車，未來可期。

中國培養基行業概覽

培養基，是指供給微生物、植物或動物（或組織）生長繁殖的，由不同營養物質組合配制而成的營養基質。一般都含有氮物質、無機鹽（包括微量元素）、維生素和水等幾大類物質。

 

圖 | 培養基（來源：百度百科）

培養基種類很多，根據配制原料的來源可分為自然培養基、半合成培養基；根據物理狀態可分為固體培養基、體培養基；根據培養功能可分為基礎培養基、選擇培養基、加富培養基、鑒別培養基等；根據使用范圍可分為細菌培養基、放線菌培養基、酵母菌培養基、真菌培養基等。

培養基的配制共有九步，分別為配料、溶解、調PH、過濾、分裝、包扎、滅菌、擺斜面、貯存。配制原則需遵循：1）選擇適宜的營養物質；2）營養物質濃度及配比合適；3）控制pH條件；4）控制氧化還原電位；5）原料來源的選擇；6）滅菌處理。

細胞培養技術是指從生物機體中取出組織分散成單 個細胞或直接從生物機體取出的單個細胞，并將取出的細胞在有利于生長 的人工環境中培養，細胞培養技術驅動行業玩家脫穎而出。

從產業鏈看，細胞培養基產業的上游為各類原料，如氨基酸、糖類、脂肪酸、無機鹽、維生素等。中游是細胞培養基的制備。細胞培養基的下游應用十分廣泛，主要為生物制藥生產領域和科學研究領域兩方面。

 

圖 | 細胞培養產業鏈（來源：奧浦邁招股說明書）

在目前中國培養基市場競爭格局中，主要競爭者為三大進口廠商，即賽默飛世爾（Gibco 品牌）、丹納赫（Hyclone 品牌）和默克。國產企業則以奧浦邁、澳斯康旗下的健順生物、義翹神州及百普賽斯等為主。本土企業研發實力不斷增強，正在逐步打破進口培養基廠商的技術壟斷，實現抗體及細胞療法生產用高端培養基的成功開發，隨著價格談判及帶量采購等舉措的深入實施，生物制藥/品正在面臨一定的價格壓力，生產成本的降低能有效緩解廠商的競爭壓力，國產培養基廠商將通過靈活的定價策略不斷替代進口廠商的市場份額。

中國培養基市場現在仍然被Gibco、Hyclone、Merck三大進口廠家占據著大部分的份額，但是近年來一批國產的培養基公司逐漸崛起，在疫苗生產市場和抗體藥物生產市場中嶄露頭角，逐漸開啟培養基國產化的進程。同時，本土公司在培養基工藝技術開發和定制化服務方面已有一定的技術積淀，在部分技術方面已具有較強的競爭力。

本土公司將在未來打破進口壟斷格局的進程中扮演重要力量，推動著國產培養基品牌的發展壯大。

中國培養基行業現狀及市場分析

生物制藥培養基是全球生物制藥最重要的上游耗材之一，2028 年全球市場規模有望達 82.4 億美元。根據奧浦邁招股說明書，2020 年培養基在全球 生物制藥耗材市場占比達到 35%，占比最高。從全球市場規?？矗?020 年全球細胞培養基總市場規模為 46.5 億美元，預計在 2028 年可以達到 82.4 億美元，2020 年至 2028 年的年復合增長率為 7.4%。

 

圖 | 培養基全球市場數據（來源：奧浦邁招股說明書）

中國培養基市場規模增速高于全球，空間廣闊。根據 Frost & Sullivan， 2020 年中國培養基市場規模達到 15.2 億元，2016-2020 年的 CAGR 為 32.3%，預計 2025 年中國細胞培養基市場規模將達到 54.4 億元，2020- 2025 年的 CAGR 為 29.0%，該增速快于全球。

 

圖 | 培養基中國市場數據（來源：奧浦邁招股說明書）

1、中國培養基市場仍由外資品牌占據主要市場份額，中高端培養基領域進口壟斷格局更為明顯。中高端細胞培養基產品主要包括了應用于重組蛋白（包括重組蛋白疫苗）/抗體藥物、細胞及基因療法的培養基等領域的無血清/化學成分確定的培養基產品，目前以蛋白及抗體藥物培養基為主。根據Frost & Sullivan，2020年賽默飛、丹納赫及默克三家進口廠商在我國培養基市場的整體占比約為64%，而在我國蛋白及抗體藥物培養基市場占據 81.4%的市場份額，可以看出在中高端培養基領域，進口壟斷的格局更為明顯。

2、國產企業部分產品性能已能夠媲美進口品牌，實現技術突破。以奧浦邁為例，在商業化生產過程中，公司通過已有的基礎培養基和定制化培養工藝開發，向生物制藥企業客戶（客戶 A）提供定制細胞培養基和工藝優化，并通過該方案與其正在使用的進口培養基產品相對比。

3、從結果對比看，公司的定制細胞培養基和工藝優化方案下細胞生長情況優于進口培養基。考察細胞生長情況時，主要參考VCD（Viable Cell Density，活細胞密度）和VIA（Viability，細胞活率）。從結果可看到，培養至 14 天后，對照組的細胞密度VCD和細胞活性VIA均顯著下降，第14天出現細胞死亡情況；公司Process2工藝的細胞密度在第16天仍能維持30x106cells/ml，細胞活率維持在98%左右。

4、從抗體表達量維度對比，公司方案同樣優于進口培養基。根據對比結果，對照組的抗體表達量(Titer)不及5g/L，而公司Process2工藝的抗體表達量達到8.4g/L，是對照組的1.74倍，能夠提升客戶項目細胞培養的產量和質量。

 

圖 | 2016-2020中國培養基市場國產比（來源：奧浦邁招股說明書）

以下游客戶需求為起點，看細胞培養基市場競爭決勝點。第一，細胞培養基產品將直接影響研發端的進度甚至成敗以及生產端的效率或質量，因而客戶對培養基供應商考察較為嚴格。第二，確定候選培養基供應商，品牌力為關鍵。第三，小規模培養基性能和表現評估，重點關注配方開發能力。選擇合適的體外生長培養基是細胞培養中至關重要的步驟，而細胞培養基的技術難度在于培養基的配方保密。第四，生產適應性評估，大規模穩定供應是合作建立的臨門一腳。

總之，我們認為下游客戶在選擇培養基產品供應商時主要考慮三點因素：品牌力、配方開發能力及大規模穩定生產能力。因此，培養基供應商的競爭力主要體現在，1）品牌力；2）配方開發能力；3）原材料供應商的管理能力；4）生產工藝；5）培養基生產能力。

 

圖 | 細胞培養基企業競爭力公式（來源：奧浦邁招股說明書）

在生物制藥生產領域的應用包括疫苗生產（例如病毒性疫苗、多肽疫苗）、基因工程藥物生產（例如促紅細胞生成素）、抗體/基因治療藥物生產、細胞工程藥物生產和利用細胞法體外測定生物活性物質的活性等。在生物制藥中，選用合適的、高質量的培養基可以大幅度提高生物制品表達量，降低生物制品的單位制造成本。

在科學研究領域的應用一方面為藥物研究開發例如新藥篩選、疫苗開發、基因工程藥物、細胞工程藥物研究與開發、單克隆抗體制備等，另一方面為基礎研究例如藥物作用機理、基因功能、疾病發生機理研究等。在科學研究中，培養基的合理選擇可以盡可能地減少試驗中的不穩定因素，帶來更加穩定可靠的試驗結果。

中國培養基行業格局及典型案例分析

目前中國培養基市場競爭格局中，主要競爭者為三大進口廠商，即賽默飛世爾（Gibco品牌）、丹納赫（Hyclone品牌）和默克。國產企業則以奧浦邁、澳斯康旗下的健順生物、義翹神州及百普賽斯等為主。

 

圖 | 培養基行業產業圖譜（來源：奧浦邁招股說明書）

賽默飛世爾（Thermo Fisher）：成立于 1956 年，前身為熱電公司Thermo Electron Corporation，2007年熱電公司和飛世爾合并成為賽默飛世爾公司。發展至今，賽默飛世爾的業務范圍涵蓋研發到生產各環節所需的設備、試劑、耗材及服務，現已形成生命科學服務、專業診斷、分析設備、實驗室產品及服務四大業務板塊。Gibco為美國生命技術公司旗下的細胞培養基品牌之一，賽默飛收購美國生命技術公司后，Gibco即成為賽默飛旗下細胞培養基品牌。Gibco自1962年起開始生產培養基和試劑，現已為全球50大制藥企業提供解決方案，產品引用文獻超過20萬篇，并且還在持續增長。

丹納赫（Danaher）：最早可追述至1969年。1983年通過收購房地產投資信托基金公司REITS上市。發展至今，丹納赫已經形成業務范圍涵蓋電子試驗、動力系統、機械工具、環境控制、產品識別及醫療器械等多個領域的行業龍頭。思拓凡（Cytiva）主要提供細胞培養基產品，現隸屬于丹納赫集團旗下的生命科學平臺，HyClone為思拓凡旗下品牌之一。HyClone品牌創立于1967年，作為全球知名的細胞培養和相關產品的供應商，被業界譽為“細胞培養的經典品牌，可靠的細胞培養和液體管理專家”。近50年來，HyClone高品質的胎牛血清（FBS）及其他血清產品始終引領行業步伐。

默克（Merck）：創建于 1668 年，在全球擁有約58,000名員工。德國默克目前在全球提供細胞培養基等生物制品。默克對細胞培養基的生產始終保持高標準要求。盡管沒有針對培養基生產的特有法規，但默克所有培養基生產基地都自愿遵循IPEC-PQG指南和EU Guidelines中藥品GMP附錄1的適用部分。此外，默克還在積極加強與監管部門的合作，促進發展細胞培養基的質量管理法規。

奧浦邁：成立于2013年，是一家專門從事細胞培養產品與服務的高新技術企業?；诹己玫募毎囵B技術、生產工藝和發展理念，公司通過將細胞培養產品與服務的有機整合，為客戶提供整體解決方案，加速新藥從基因（DNA）到臨床申報（IND）及上市申請（BLA）的進程，通過優化細胞培養產品和工藝降低生物制藥的生產成本。除高品質培養基產品，公司還建成了抗體藥物開發 CDMO 服務平臺。公司的CDMO平臺致力于為國內外客戶提供從抗體工程人源化篩選、細胞株構建、工藝開發到中試生產以及臨床 I&II 期樣品生產的全流程服務，加速新藥從基因到上市申請（DNA-to-BLA）的進程。細胞培養基產品和CDMO 服務均伴隨著生物制藥開發的全過程，即從疾病機理研究到藥物上市。其中，細胞株構建、工藝開發和中試生產是細胞培養基進入到藥物研究和商業化生產的最佳切入點。

澳斯康-健順生物：澳斯康生物制藥（南通）有限公司是一家以培養基和CDMO 為主導的生物制藥研發、生產服務企業，旗下甘肅健順生物科技有限公司成立于 2011 年，主要從事細胞培養基生產及其工藝開發。是國內極少擁有完整CMC和CDMO完整生產和運營體系的團隊，成立至今，始終秉承“Quality First, Customer Focused”的理念，為抗體/重組蛋白、人/獸用疫苗行業領域的合作伙伴提供高質量的無血清培養基產品以及細胞培養技術完整的上游解決方案。健順生物團隊核心成員來自于世界一流的培養基生產企業及生物制藥公司，截至2021年，健順生物累積服務了200+抗體/重組蛋白、人/獸用疫苗客戶，其中包括100+Ⅰ/Ⅱ期臨床項目，30+Ⅲ期臨床項目，20+商業化階段項目。

從產品種類看，國產企業所供應的培養基產品品類不及進口品牌全面。進口品牌賽默飛世爾、丹納赫與默克的培養基業務已有較久的發展歷史，因而在培養基配方研發、生產工藝優化及產品品類方面都已有深厚的積累。其中賽默飛世爾與丹納赫的培養基業務均通過收購獲得，分別以獨立品牌Gibco與HyClone運營，有較強的品牌效應。國產企業中，奧浦邁與澳斯康旗下的健順生物以培養基作為主營業務，因而在培養基品類及技術方面有較深的積累，領先其他企業。

從生產體系認證情況看，外資品牌認證獲取較為齊全，國內企業澳斯康能夠支持客戶產品進行全球化申報。生物制藥/品領域客戶的在研產品往往具備在全球多中心開展臨床試驗的需求，因此需要嚴格按照國際化的質量管理體系和產品質量水平進行生產活動。對于獲FDA的DMF備案登記，則使用該款培養基產品的客戶在向FDA提交IND或NDA申請時無需重復進行培養基DMF登記，能夠有效幫助客戶縮短IND或NDA申請時間。

中國培養基行業面臨的機遇及挑戰

目前，國內培養基供應基本由國外大企業壟斷，但存在交貨期限長、售后服務沒有保障等問題。同時面臨貿易戰、國內企業投入不足、政府監管等問題。筆者認為，中國培養基行業發展面臨的核心挑戰主要來自于以下兩個方面。

一方面，培養基成分十分復雜，需要建立相應的質量標準，同時需要嚴格遵守質量標準進行批生產，對于小公司而言非常具有挑戰性。而且國產化需要一定時間考驗產品質量，才會被市場逐步接納。隨著國內生物制藥快速發展，建議可以關注一些第三方服務平臺，如火石創造推出的生物醫藥產業互聯網平臺，通過數字化的方式形成供需雙方畫像，幫助中小創新型公司更便捷地獲取高質量的資源。

另一方面，國內培養基產業化發展歷史不長。其產業化規?；蛘吒煞奂夹g與國際大公司還是存在一定差距。國產培養基廠家需要投入更多時間和經濟成本以積累經驗，改善批生產穩定性等問題，從而滿足生物制藥企業的需求。

如今，國家出臺了一系列激勵制造業服務發展的政策。藥物MAH計劃于2015年首次實施，官方計劃于2020年正式推出，允許中小藥企在沒有生產能力的情況下直接申報NDA。這些制藥公司的高需求將促進潛在業務的發展。在政府和投資的激勵下，中國和全球越來越多的中小型制藥公司蓬勃發展，但由于這些公司缺乏內部生產能力，對外包制藥生產服務的需求不斷增加。不斷發展的創新藥物研發需要更多制造外包服務來針對生產和潛在商業化，這將驅動CDMO市場的發展。

未來幾年，越來越多的藥品專利到期將推動CDMO服務的增長。此外，生物制藥/品企業面臨著日益增長的成本壓力，同時，藥物分子變得日益復雜，更加需要先進的合成和配方技術，以獲得成本效益高、有效的藥物。因此，制藥公司將更加頻繁地依賴生物制藥/品CDMO服務提供商來控制成本和獲得專業知識。

培養基是人工模擬細胞在體內生長的營養環境，提供細胞營養和促進細胞生長增殖的物質基礎，由于血清價格高昂、質控困難等原因，無血清培養基正在逐漸成為主流，但其在開發過程中有較大的技術難度，需要豐富的經驗和技術積累以論證不同添加劑對細胞系的作用，最終實現增加生物藥表達量的目的。

培養基開發技術的不斷演進將對生物藥產率有積極作用，將有效降低成本，增加競爭力或可及性，驅動整體培養基市場不斷發展。

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