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(1)微流控技术发展现状:微流控(Microfluidics)是一种使用微通道处理或操控微小流体的技术,且为涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科技术,具有将生物、化学等实验室的基本功能诸如样品制备、反应、分离和检测等大型反应或检测系统缩微到一个几平方厘米载体上的能力,其基本特征和最大优势是多种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成,符合现代科技发展微型化、集成化和智能化的趋势,类似电子计算机由当年的“庞然大物”演变成由一个个微小的电路集成芯片组成的便携系统,微流控反应的载体通常被称为“微流控芯片”。
1)微流控技术的起源:微流控技术诞生于20世纪90年代,当时研究者开始探索微小液滴在微通道中的流动、混合和操作。早在1990年Manz等人成功地利用微流控技术进行了体外细胞电泳分离,实现了等同毛细血管的重要功能。并提出了“微-全分析系统”(MiniaturizedTotalAnalysisSystems,μTAS)。2002年,Quake等在Science上发表了题为《MicrofluidicLarge-ScaleIntegration》的论文,在一个芯片上集成了上千个控制阀和几百个反应器,并利用微阀微泵技术来精准控制微流体流动和反应,掀起了广大科研工作者对于微纳流控技术应用领域的广泛重视和关注,在微流控芯片上既可以开展组合化学反应用于分析诊断,同时也用于药物合成与筛选,或纳米粒子、微球、晶体等的高通量、大规模、快速制备,形成一种“芯片上的化工厂或制药厂”,使得微流控芯片超越了化学分析平台的概念,有望发展成为一种重大的科学技术的潜力。2003年,Forbes杂志将微流控技术评为影响人类未来15件最重要的发明之一。
2006年,Daw等人在Nature杂志上发表了题为“LabonaChip”的报道,从多个视角去分析并阐述了微纳流控芯片的发展、应用,并将微流控列为“本世纪七大技术”之一。至此,芯片实验室所显示的战略意义,已在更高层面和更大范围内被学术和产业界所认同。
2)微流控技术不同的实现路径:在微流控技术中,微流体驱动和控制技术是实现微流体控制的前提和基础。根据微流体驱动方式不同,主要分为两类:主动型微流控和自驱式微流控。主动型微流控是利用外源性驱动力进行微流体操控的方式;而自驱式微流控通常是指利用表面亲疏水特性或毛细力来进行流体的输运与处理的方式,其特点是自驱动、无需额外泵源和能源。不同驱动方式的具体技术特点及应用现状如下:
微流体的控制技术则主要有电渗控制和微阀控制两类,具体技术特点及应用现状如下:
此外,材料的选择也是影响微流控芯片成本和性能的关键要素,主要考虑因素包括优良的加工性能,便于大批量生产以降低费用;生物相容性或化学惰性,不影响分析试剂、药物的化学性质;散热和绝缘性;良好的光透性,适应光学检测的要求以及材料的表面可修饰性和可密封性能等。合适的材料对于制作工艺选择和微流控芯片的成功应用非常重要,不同材料的特点如下:
3)微流控技术发展制约因素:
①微流控芯片设计复杂:微流控芯片的微流道宽度尺寸较小,一般为微米级别的凹槽,其设计原理强调对微小流体的高度精确控制和操作,包括基于微通道、微阀门、试剂位分布、检测系统以及流体性质的控制等,需要精密的设计才能达到多试剂之间互不干扰精准输出结果。
②微流控芯片生产制作工艺复杂,且成本高昂:微流控芯片的生产要考虑微流控芯片生产工艺,包括微流控芯片的模具设计、材质选择(兼顾性能和成本)、表面处理、芯片封装等,涉及工业制造、力学、材料学、生物医学等多个交叉学科,制造过程复杂。微流控芯片核心区域仅几平方厘米大小,对加工精度、分析灵敏性等有非常高的要求。另外,由于芯片及封装材质对透光率要求高、生产工艺较复杂等原因,现有技术中制造的芯片的制作成本高、成品率低。在目前加工条件下,大多数企业的微流控芯片的生产成本在几十到上千元区间。
③微流控设备设计考验企业跨学科系统集成能力:为了适配微流控芯片需求,设备的设计需考虑芯片的控制和驱动、光源的发射和捕获、光源数据的可视化处理及人机交互界面等诸多要素。如何实现多项互斥指标的均衡,是复杂的系统工程。
微流控技术成果的落地,不仅仅需要性能良好的芯片设计及生产,亦需要精密稳定的微流控设备提供支持。对微流控企业在机械设计、光学工程、电子工程及计算机软件等多领域综合能力提出较高的要求,是否能够研制结构简单、便携性强、稳定性高的设备是微流控企业的核心竞争力之一。
4)微流控行业政策:为促进我国微流控行业进一步的快速发展,近几年来国家不断出台一系列的利好政策,在政策层面给予行业大力扶持,鼓励国内微流控企业加快创新做大做强。《“健康中国2030”规划纲要》将医疗器械发展提升至国家发展战略层面,《“十四五”医疗装备产业发展规划》提出新型体外诊断装备发展提升至国家发展战略层面,《战略新兴产业重点产品和服务指导目录》将体外诊断检测仪器,包括高精度、高通量(快速)、全自动的生化、电解质、血气、尿液、体液、粪便、阴道分泌物、血红蛋白、糖化血红蛋白、特定蛋白、血细胞、微生物、代谢、营养、血凝等检测分析仪器(含干式)及其疾病诊断和筛查信息系统等列为战略新兴产业重点产品。2018年,国家药监局发布《创新医疗器械特别审查程序》,对国产创新医疗器械开辟了绿色通道,简化审批程序。上述政策均大力促进医疗器械企业的自主研发和产业化。
2)微流控体外诊断检测行业的本土技术发展进程逐渐加速:我国微流控体外诊断发展早期由于国内技术空白,市场均为进口国外品牌。国外生产企业凭借自身产品技术成熟、产品齐全、市场经验丰富,得以迅速占领中国市场。在行业技术不断创新、国内企业自身技术、工艺及自主研发能力不断提升的背景下,我国微流控体外诊断行业本土技术发展的进程已逐渐加速,一些国内产品所应用的技术已比肩国外产品。随着行业技术创新的不断提升,我国医疗器械企业逐渐壮大,我国政府积极推行相关政策,大力支持国产医疗器械,如研发阶段对创新医疗器械直接提供临床支持、上市审批阶段提供绿色通道等,提高产品研发申报效率,加快国内高值医疗器械产品上市周期。
第一章 微流控技术行业发展概况
第一节 微流控技术行业定义与特征
一、微流控技术行业定义与分类
二、行业特征剖析
第二节 微流控技术行业经营模式分析
一、采购模式分析
二、生产模式分析
三、销售模式分析
四、盈利模式分析
五、定价模式分析
第三节 微流控技术行业主要风险因素分析
一、经营风险分析
二、管理风险分析
三、法律风险分析
四、原材料供应风险
五、人力资源风险
第四节 微流控技术行业周期性、季节性及区域性特征分析
第五节 微流控技术行业研究概述
一、微流控技术行业研究目的
二、微流控技术行业研究原则
三、微流控技术行业研究方法
四、微流控技术行业研究内容
第二章 中金企信微流控技术行业投资环境分析
第一节 经济发展环境分析
一、2019-2024年我国宏观经济运行情况
二、2025-2031年我国宏观经济形势分析
三、2025-2031年投资趋势及其影响预测
第二节 政策法规环境分析
一、2019-2024年微流控技术行业政策环境分析
二、2019-2024年国内宏观政策对其影响分析
三、2019-2024年行业产业政策对其影响分析
第三节 技术发展环境分析
一、国内微流控技术技术现状
二、2019-2024年微流控技术技术发展分析
三、2025-2031年微流控技术技术发展趋势分析
第四节 社会发展环境分析
一、国内社会环境发展现状
二、2025-2031年社会环境对行业的影响分析
第三章 2019-2024年全球微流控技术行业运行分析
第一节 2019-2024年全球微流控技术行业运行回顾
第二节 2019-2024年全球微流控技术行业发展动态
第三节 2019-2024年微流控技术行业区域竞争格局
第四节 重点区域市场现状及前景评估
一、北美市场概况及趋势
二、欧盟市场概况及趋势
三、亚太市场概况及趋势
第五节 2025-2031年全球微流控技术行业前景评估
第四章 中国微流控技术行业经营情况分析
第一节 微流控技术行业发展概况分析
一、行业发展历程回顾
二、行业经营情况及全球份额分析
第二节 微流控技术行业生产态势分析
一、2019-2024年中国微流控技术行业产能统计
二、2019-2024年中国微流控技术行业产量分析
第三节 微流控技术行业销售态势分析
一、2019-2024年中国微流控技术行业需求统计
二、微流控技术行业需求数量区域分析
第四节 微流控技术行业市场规模分析
一、2019-2024年中国微流控技术行业市场规模统计
二、需求规模区域分布
第五节 微流控技术行业价格走势及影响因素分析
一、2019-2024年中国微流控技术行业价格回顾
二、中国微流控技术行业价格影响因素分析
第五章 2019-2024年中国微流控技术进出口数据监测
第一节 我国微流控技术产品进口分析
一、2019-2024年进口总量分析
二、2019-2024年进口结构分析
三、2019-2024年进口区域分析
第二节 我国微流控技术产品出口分析
一、2019-2024年出口总量分析
二、2019-2024年出口结构分析
三、2019-2024年出口区域分析
第三节 我国微流控技术产品进出口预测
一、2019-2024年进口分析
二、2019-2024年出口分析
三、2025-2031年微流控技术进口预测
四、2025-2031年微流控技术出口预测
第六章 中国微流控技术所属行业经济指标分析
第一节 2019-2024年中国微流控技术所属行业整体概况
一、企业数量分析
二、资产总额分析
三、负债总额分析
四、销售收入分析
五、利润总额分析
第二节 2019-2024年中国微流控技术所属行业供给情况分析
一、总产值分析
二、产成品分析
第三节 2019-2024年中国微流控技术所属行业销售情况分析
一、销售产值分析
二、产销率情况
第四节 2019-2024年中国微流控技术所属行业经营效益分析
一、盈利能力分析
二、运营能力分析
三、偿债能力分析
四、发展能力分析
第七章 中国微流控技术行业产业链发展状况及前景趋势分析
第一节 微流控技术行业产业链简介
一、微流控技术行业产业链结构分析
二、微流控技术行业产业链分布情况
第二节 微流控技术行业上游分析
一、上游行业发展现状分析
二、上游行业供给现状分析
三、上游行业竞争格局分析
四、上游行业发展趋势分析
第三节 微流控技术行业下游分析
一、下游行业发展现状分析
二、下游行业市场需求分析
三、下游行业消费结构分析
四、下游行业发展前景分析
第八章 2019-2024年微流控技术行业各区域市场概况
第一节 华北地区微流控技术行业分析
一、华北地区经济发展现状分析
二、市场规模情况分析
三、市场需求情况分析
四、行业发展前景预测
第二节 东北地区微流控技术行业分析
一、东北地区经济发展现状分析
二、市场规模情况分析
三、市场需求情况分析
四、行业发展前景预测
第三节 华东地区微流控技术行业分析
一、华东地区经济发展现状分析
二、市场规模情况分析
三、市场需求情况分析
四、行业发展前景预测
第四节 中南地区微流控技术行业分析
一、中南地区经济发展现状分析
二、市场规模情况分析
三、市场需求情况分析
四、行业发展前景预测
第五节 西部地区微流控技术行业分析
一、西部地区经济发展现状分析
二、市场规模情况分析
三、市场需求情况分析
四、行业发展前景预测
第九章 2019-2024年中国微流控技术行业竞争格局分析
第一节 微流控技术行业壁垒分析
一、经营壁垒
二、技术壁垒
三、品牌壁垒
四、人才壁垒
五、其他壁垒
第二节 微流控技术行业竞争格局
一、市场集中度分析
二、区域集中度分析
第三节 微流控技术行业五力竞争分析
一、现有企业间竞争
二、潜在进入者分析
三、替代品威胁分析
四、供应商议价能力
五、客户议价能力
第四节 2025-2031年微流控技术行业竞争力提升策略
第十章 2025-2031年微流控技术行业前景展望与趋势预测
第一节微流控技术行业投资价值分析
一、2025-2031年国内微流控技术行业盈利能力分析
二、2025-2031年国内微流控技术行业偿债能力分析
三、2025-2031年国内微流控技术产品投资收益率分析预测
四、2025-2031年国内微流控技术行业运营效率分析
第二节 2025-2031年国内微流控技术行业投资机会分析
第三节 2025-2031年国内微流控技术行业投资热点及未来投资方向分析
一、产品发展趋势
二、价格变化趋势
三、用户需求结构趋势
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1、企业填写“企业信息反馈表”确认订购意向;
2、由我方出示合同样本,双方确认合同条款即可签署达成合作;
3、双方按照合同条款约定订购方按合同约定金额汇入我方账户;
4、我方确认订购方款项到账后以邮件与快递形式将材料与国家认可正规发票提供订购方(注:相关细节合同条款中有具体体现)