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“生物芯片与医药研发” 线上研讨会丨系列篇2

2020-02-07
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  基础科学驱动价值投资

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港粤资本

专注新技术应用场景的中早期投资

旗下直投基金、跟投基金、产投基金

布局结合人工智能及大数据的创新性项目

重点关注医疗、新材料领域的创新公司

培育行业领军者

极速BP通道:bp@ifsc-gd.com

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在《2020年,生物科技的发展及投资机会》系列中我们将为大家梳理生物技术在疫情防治、医疗健康以及其他领域发挥的作用,预测生物技术在各个领域的应用和未来的投资逻辑。

我们将生物科技的应用领域划分成6个大的赛道,包括:

1、生物医药,如抗体药物、细胞药物、重组蛋白、疫苗、小分子靶向药等在不同疾病中的应用;

2、生物芯片前沿技术及在医学基因诊断、药企筛选新药、化妆品毒性评价、病原体检测等领域的应用;

3、体外诊断技术在各种传染病、慢性病筛查、诊断以及精准医疗中的作用;

4、人工智能在大健康领域的应用,包括在药物设计、疾病监测和诊断、远程医疗等上的应用;

5、生物技术在工业生产中的应用,比如医药、化工、食品原料、生物能源等;

6、生物技术在医疗服务中的应用,如器官移植、组织修复、康复医疗、可植入设备等。

本篇作为系列文章的第二篇将对生物芯片赛道进行详细论述,今天这篇文章将重点讨论生物芯片的技术原理、应用场景和投资机会,并发起生物芯片前沿技术研讨会

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生物芯片是指处理分析生物信息的芯片技术,始发于上个世纪80年代,起初是将寡核苷酸固定在载体上,然后通过核酸杂交技术来检测未知序列,后来随着人类基因组计划的兴起得到了迅速发展。

目前,生物芯片不但包含发展之初的核酸芯片还有蛋白芯片、芯片实验室、器官芯片等,可以将大量生物分子比如核酸片段、多肽分子甚至组织切片、细胞等等生物样品固化于支持物的表面。

生物芯片技术不仅对基因功能具有重大的基础研究价值,而且也具有明显的产业化前景,可被用于广泛应用于医学基因诊断、药企筛选新药、临床精准治疗、化妆品毒性评价、食品安全性验证等多方面。

生物芯片的分类

也正是因为个性化医疗、快速诊断、药物开发和生命科学研究的兴起,研发投入的增加,医疗保健意识的提高,推动了生物芯片市场的发展,市场增速和商业价值都是极大的,具有投资机会。

据美国市场调研公司BCC Research报告预计2015-2020年,生物芯片市场以31.6%的年复合增长率快速发展,从2015年的47亿美元,增长到2020年的184亿美元。Grand View Research 公司则预测,到2024年全球生物芯片市场总值将达到258亿美元,其中DNA芯片约占总值的三分之一,其发展动力主要来源于新药开发过程中的基因组学与蛋白质组学的研究及相应的产品开发。

基因芯片的原理及应用

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基因芯片(DNA Chips)是指通过微阵列技术,将许多特定的寡核苷酸片断或基因片段有序地、高密度地排列固定于支持物上,待测的样品核酸分子经过标记,与固定在载体上的DNA阵列中的点按碱基互补杂交原理同时进行杂交(核酸分子杂交方法)。

基因芯片示意图

通过激光共聚焦荧光检测系统等仪器及计算机软件可以对杂交信号强度进行检测分析,从而对基因序列及功能进行大规模、高通量研究

我们认为DNA芯片在基因测序及临床诊断:遗传病相关基因定位、感染性疾病(如新冠病毒)的诊断、肿瘤疾病的诊断,是正应用突显商业价值的领域。

而在药物研发:寻找新的功能基因、寻找新的药物作用靶点和研究各种药物对不同基因的作用等,具有投资前景,但因药理的复杂性,此应用还处于初级阶段。

芯片上可密集排列成千上万个生物分子,可分析数千上万个参数,是高通量应用的理想选择,其效率是传统检测方法的成百上千倍。基于突出作用,生物芯片于1998年被美国《Science》杂志评为世界十大科技进展之一;

蛋白质芯片的原理及应用

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蛋白质芯片(Protein Chips)检测原理不是利用碱基配对,而是利用特异性的分子间相互作用,如抗原-抗体特异性结合、蛋白-蛋白间特异性结合等来检测。

构建的简化模型为:选择一种固相载体能够牢固地结合蛋白质分子,这样形成蛋白质的微阵列。如果加入与之特异反应的带有特殊标记的蛋白质分子,两者结合后,通过对标记物的检测来实现蛋白质检测。

蛋白质芯片示意图

蛋白芯片的特点是探针蛋白特异性高、亲和力强, 可简化样品前处理,甚至可直接利用生物材料(血样、尿样、细胞及组织等)进行检测。此种方法构建的模型所需蛋白质的量也极少,反应相对较快。蛋白质芯片更进一步的接近生命活动的物质层面,因而在应用方面具有更加直接的前景,具有产业和投资机会。

在这次新冠病毒疫情中,我们也看到生物芯片公司成功研制出了新型冠状病毒(2019-nCoV)抗体检测试剂盒(胶体金免疫层析法),加样后15分钟内就可以观察结果。蛋白质芯片同样适合高通量筛选与靶蛋白作用的化合物,有助于了解药物或毒物与其效应相关蛋白质的相互作用,可广泛应用于药物研发等领域。

微流控芯片原理及应用

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微流控芯片又叫芯片实验室(Lab on a chip,LOC),相较于信息生物芯片通过检测点阵上的不同反应,如杂交或者蛋白相互作用等来进行分析不同,微流控芯片由微通道形成网络,代表性技术就是针对小尺度液体操控的微流控技术,以可控流体贯穿整个系统。

微流控芯片示意图

其最大优势是将制备、反应、分离、检测等基本单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成分析全过程。对比基因芯片、蛋白芯片技术发展,微流控芯片则是一个新兴的领域,在体外诊断、物理/化学和生物分析和环境监测等领域中有广阔的应用前景。

微流控技术应用于体外诊断(IVD),已被称为下一代医疗诊断“颠覆性技术”。用于即时检测(Point-of-care testing,POCT)的微流控系统可以在患者旁快速得到检测结果可广泛应用于医院、诊所甚至家庭场景。近年会成为主要的创业和投资方向之一,可以预见会有非常好的增长率,预计2021年市场规模将超过200亿元规模

器官芯片原理及应用

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器官芯片(Organ-on-a-Chip)作为2012年后发展的新技术方向,由微流控(芯片)技术和3D细胞培育技术集合而成,能够精确地控制多个系统参数,如化学浓度梯度、流体剪切力等,开放性系统可以连续不断的从芯片血管通道和实质通道中取样,从而保证了实时生物标志物检测。

同时,可以构建3D细胞培养、组织-组织界面与器官-器官相互作用等,因而可以在微流控芯片上构建三维的人体器官复杂结构、微环境和生理学功能。目前,科学家已经构建了肝芯片、肺芯片、肾芯片、心脏芯片、肠芯片、脑芯片以及多器官芯片等人体器官芯片。

Emulate公司的新型肝脏芯片,该芯片具有多层肝脏细胞结构,原代肝细胞位于上层细胞外基质(ECM)夹心的实质细胞通道,肝非实质细胞(窦内皮细胞,枯否细胞,星形细胞)位于膜下层血管通道

2019年6月的《Science》杂志综述了该项技术有望成为解决上述新药研发痛点的最有利武器。文章指出器官芯片能够更加精确控制局部环境,于体外模拟人体器官功能单元和生理系统,应用前景优越,具有产业和投资机会。

比如,临床前筛选的药物所用细胞和动物模型并不能真实地反应人体的情况,在细胞或动物中有效的药物,在人体中可能无效或者有生理毒性。而器官芯片的出现,相对于细胞或动物模型,更能真实地反应人体环境,有望改变这一局面,引发新药研发领域的一场革命,提高药物筛选效率,缩短上市周期,并有效降低药价。

器官芯片虽然更多是研究阶段,离相对成熟化的产业应用还有5年左右时间,但可作为制药行业、生物技术行业以及化妆品、食品行业的人体相关预测模型,也可应用于精准用药治疗方案和疾病模型研究。

器官芯片代表了生物芯片新的发展趋势,该趋势被FDA与Emulate的一系列合作及支持所验证,也将发展成为百亿美元级别的市场。

生物芯片前沿技术及应用研讨会

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基于生物芯片这一生命科学前沿技术,我们将在2020年2月13日,举办以“生物芯片与医药研发”为主题的线上研讨会,将从生物芯片的应用原理、技术趋势、潜在市场价值等方面展开谈论,探讨生物芯片在药研发、精准医疗等领域的应用及投资机会。

活动主题:“生物芯片与医药研发”

活动时间:2020年2月13日,下午15:00-18:00

活动形式:线上办公软件研讨会

参会人员:

生物芯片领域项目公司创始人/技术负责人、行业专家、大学教授/科研院所研究员、投资机构专业人士

报名通道:扫描二维码,即可报名

或联系投行哥电话&微信:13808868853

拟参会嘉宾:

晶泰科技(XtalPi)是一家以计算驱动创新的药物研发科技公司,基于最前沿的计算物理、量子化学、人工智能与云计算技术,为40 多家一线药企提供了智能化药物研发服务,助力超过100个新药管线涉及的500多项研发活动,已完成B+轮融资,历史投资者包括国寿大健康基金、SIG、红杉、Google、腾讯等机构。

张佩宇博士,晶泰科技,首席科学家

张佩宇博士,中国科学院大连化学物理研究所博士,曾任大连化物所副研究员,有十余年计算化学算法开发经验,在国内外重要刊物上发表研究论文30余篇。作为首席科学家,张佩宇博士带领团队结合计算化学、云计算和机器学习等技术,组织开发了ID4人工智能药物创制平台。

温晓明博士,晶泰科技,临床前总监

温晓明博士,中国协和医科大学药理学博士,从事药物药理毒理研究工作10余年,曾任北京大学博士后研究员、香港理工大学助理研究员,先后完成多个抗肿瘤类、心血管类、代谢类等药物的研发工作,擅于把握药效、药代与毒理等研究的相互联系。


裕隆生物主要致力于诊断用生物芯片(蛋白芯片、基因芯片、荧光定量PCR等)及其原材料和配套设备的研发、生产、销售和服务,相关技术累计申请专利140项,其中发明专利127项,已获得东方富海、凯泰资本等机构投资。

穆海东博士,裕隆生物,董事长

穆海东博士,美国纽约大学生物化学博士,是免疫诊断试剂国家工程实验室主任、中组部“千人计划”创业人才专家,主持并承担了国家863计划课题、国家基因检测技术应用示范中心、国家科技重大专项等多项重大项目,并累计申请超200项专利。


周宇先生,大橡科技,创始人&CEO

肖荣荣博士,大橡科技,CTO

大橡科技成立于2018年,是国内领先的研发和生产人体器官芯片的高科技公司,公司致力于推动和引领器官芯片在新药研发、生命科学、医学研究和个体化精准医疗等领域的广泛应用,期望提供更精准、更高效、更经济的药物筛选解决方案和创新、仿生的科学研究平台,加速药物研发进程,提供精准医疗服务,推动人类健康事业发展。完成了药明康德领投,久友资本和复容投资参与投资的千万元天使轮融资。


港粤资本以“基础科学驱动价值投资”为投资理念,是专注于前沿科技在医疗健康、新材料等产业端应用的投资机构。在医疗健康领域,现重点关注生物芯片、生物医药、合成生物、体外诊断等领域的投资机会,发掘“科技企业家”。

许越,港粤资本,本文作者,赛道研究员

许越,合肥工业大学,工业工程硕士,曾任国金永恒基金二级市场研究员,负责TMT及医疗行业与公司研究工作。曾任衡泰软件产品经理,在新技术与产品需求方面有较深理解。现重点关注生物芯片、制剂技术、AI医疗、教育科技等领域。

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港粤资本成立于2014年,是一家专注于前沿科技在产业端应用的投资机构。公司以“基础科学驱动价值投资”为投资理念,发掘“科技企业家”,重点关注生物制药、生物技术及新材料等领域的投资机会。港粤资本下设直投、产投、跟投基金8只,致力寻找优秀的科技创新型企业,并与之共同成长。如果您是我们关注领域的优秀创业团队,欢迎联系我们港粤资本的投资经理,期待合作,共同成长。

港粤资本 许越

港粤资本

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