预测期 | 2024-2028 |
市场规模 (2022) | 43.3 亿美元 |
复合年增长率 (2023-2028) | 4.56% |
增长最快的细分市场 | 临床诊断 |
最大的市场 | 北美 |
市场概览
2022 年全球实时 PCR 市场价值为 43.3 亿美元,预计在预测期内将实现令人印象深刻的增长,到 2028 年的复合年增长率为 4.56%。实时聚合酶链反应 (PCR) 是一种基于 PCR 原理的分子生物学实验室技术。在临床和兽医诊断以及食品安全领域,实时 PCR 已获得广泛认可,成为一种成熟的检测、量化和识别各种微生物因子的技术。虽然 PCR 原理看似简单,但对于这项技术的创造者和用户来说,了解与定量 PCR (qPCR) 相关的具体问题至关重要。
这些问题包括术语和定义的准确使用、对 PCR 原理的全面理解、与数据解释和呈现相关的挑战,以及 qPCR 在不同微生物诊断应用中的局限性。还需要考虑对描述 qPCR 性能至关重要的参数。此外,在实时 PCR 中,有两种常用的技术来检测 PCR 产物。第一种技术涉及与任何双链 DNA 插入的非特异性荧光染料。第二种技术利用序列特异性 DNA 探针,即用荧光报告基因标记的寡核苷酸。这些探针仅在与互补序列杂交后才能够检测。通过解决这些复杂的细节,研究人员和从业人员可以确保在各自领域准确有效地使用实时 PCR,从而促进分子诊断和微生物分析的发展。
关键市场驱动因素
各种疾病和遗传性疾病发病率上升
《皇家学会界面杂志》开展的一项研究显示,自 1980 年以来,疾病水平显著上升。研究表明,近 30% 的疾病导致了 80% 的疫情爆发,这凸显了对有效疾病预防和管理策略的迫切需求。此外,遗传性疾病近年来越来越普遍,对全球医疗保健系统构成了重大挑战。
根据世界卫生组织 (WHO) 的数据,遗传性疾病目前占住院人数的 28% 以上,是儿童死亡的主要原因,占儿童死亡人数的近 50%。这些统计数据强调了产前诊断和携带者检测对遗传性疾病的重要性。在此背景下,定量聚合酶链式反应 (qPCR) 已成为准确可靠的基因检测的首选技术。qPCR 长期以来通过研究细菌和病毒在诊断疾病中发挥着关键作用,而 dPCR 虽然仍是一项新兴技术,但已证明其能够增强对极其精确的基因突变的检测。
实时 PCR 技术的进步推动了市场向前发展,为改善疾病诊断、基因筛查和个性化医疗开辟了新的可能性。随着研究人员不断揭示人类基因组的复杂性,对创新 PCR 解决方案的需求预计将增长,从而推动该领域的进一步发展。总体而言,该研究结果强调了在疾病预防和基因检测领域继续进行研究、创新和合作的迫切需要。通过站在科学发展的前沿,我们可以努力减轻疾病和遗传性疾病的影响,最终改善全球健康状况。
临床诊断中的应用日益广泛
实时聚合酶链反应 (PCR) 在临床诊断中的应用日益广泛,预计将大大增加对这种强大的分子生物学技术的需求。实时 PCR 也称为定量 PCR (qPCR),可以准确、快速地检测和量化 DNA 和 RNA 序列。实时 PCR 广泛用于诊断传染病、遗传性疾病和各种类型的癌症。其高灵敏度和特异性使其成为检测临床样本中病原体、基因突变和致癌基因的必不可少的工具。随着对准确及时的疾病诊断的需求不断增长,对实时 PCR 的需求也在增长。实时 PCR 有助于监测治疗方案(例如抗病毒疗法或癌症治疗)的有效性。临床医生可以实时跟踪病毒载量的减少、测量残留疾病水平并评估治疗反应,从而做出更明智的临床决策。
实时 PCR 在临床诊断中的应用日益广泛,反映了其在疾病检测、监测和个性化医疗方面的多功能性和精确性。随着医疗保健系统继续优先考虑准确、高效的诊断工具,对实时 PCR 的需求预计将上升,该技术在改善患者护理和治疗结果方面发挥着关键作用。
个性化和精准医疗需求不断增长
个性化和精准医疗需求不断增长,将显著增加对实时聚合酶链反应 (PCR) 技术的需求。实时 PCR,也称为定量 PCR (qPCR),是针对个体患者量身定制治疗方案并确保个性化医疗方法有效性的重要工具。个性化医疗依赖于对个体基因特征的描述,以选择最合适的治疗方法。实时 PCR 有助于基因分析,它能准确量化与疾病易感性、药物反应或治疗监测相关的特定 DNA 或 RNA 序列。实时 PCR 对于诊断和监测传染病至关重要,包括病毒载量量化和耐药菌株的检测。根据个体患者的反应量身定制抗病毒治疗和抗生素是传染病管理中个性化医疗的标志。
对个性化和精准医疗的需求不断增长,与实时 PCR 技术的日益普及有着内在联系。实时 PCR 能够提供准确、快速和定量的遗传信息,是个性化医疗时代为个体患者量身定制治疗方案和优化治疗效果的不可或缺的工具。
药物开发中的技术进步和应用
药物开发中的技术进步和应用预计将推动对实时聚合酶链式反应 (PCR) 技术的需求大幅增加。实时 PCR 也称为定量 PCR (qPCR),在药物开发的各个方面发挥着关键作用,可提供精确而高效的分子分析。实时 PCR 用于通过量化疾病途径中特定基因或蛋白质的表达水平来验证潜在的药物靶点。这些信息有助于研究人员确定和优先考虑有希望的药物开发靶点,从而提高早期研究的效率。
识别与药物反应、毒性或疾病进展相关的生物标志物对于药物开发至关重要。实时 PCR 能够灵敏准确地测量生物标志物的表达,有助于选择和验证临床试验的相关生物标志物。实时 PCR 用于高通量筛选潜在的药物化合物,以确定主要候选药物。它还可用于药物分析,评估药物如何影响特定的细胞过程或基因表达模式,从而简化药物开发流程。
实时 PCR 有助于评估与候选药物相关的潜在安全问题。它可以检测脱靶效应,评估对正常细胞功能的影响,并识别潜在的不良事件,确保更安全、更有效的药物开发。药物开发中的技术进步和应用正在增强实时 PCR 作为分子分析基本工具的作用。它的精确度、速度和多功能性对于加速药物发现、优化药物开发流程和实现个性化医疗方法至关重要,所有这些都促使制药行业对这项技术的需求不断增加。
主要市场挑战
仪器成本高
进行 PCR 测试所需的设备和工具,尤其是 qPCR 设备,通常成本较高。据多方消息来源称,dPCR 或 qPCR 机器的价格范围从 15,000 美元到 100,000 美元以上不等,具体取决于具体型号和功能。这笔重大投资不仅限于初始购买。还有一些持续的费用需要考虑,例如循环器的年度运营成本和通用探针混合液的成本。
这些隐性成本会随着时间的推移而累积,并对市场增长构成挑战,尤其是在发展中经济体和发达经济体中。购买和维护设备所涉及的大量财务问题可能会阻碍潜在用户或限制可访问性,从而阻碍 PCR 检测在各种环境中的扩展。
此外,PCR 检测相关的成本不仅限于设备本身。样品制备、消耗品、试剂以及对操作和维护设备的熟练人员的需求可能会产生额外费用。所有这些因素都会增加在不同医疗环境中实施 PCR 检测的总体成本和复杂性。随着对 PCR 检测的需求不断增加,应对这些挑战的努力至关重要。寻找降低成本、提高可负担性和简化流程的方法可以帮助使 PCR 检测更易于获得和普及,最终使医疗保健系统、研究人员和患者都受益。
替代技术的出现
替代技术的出现预计将对特定应用中的实时聚合酶链反应 (PCR) 技术的需求产生下行压力。虽然实时 PCR 仍然是一种强大且广泛使用的分子生物学工具,但近年来,几种替代方法和技术已获得重视,在某些情况下具有独特的优势和成本效益。NGS 技术发展迅速,现在可以提供有关基因表达、遗传变异和病原体检测的定量信息。在某些情况下,NGS 可以替代实时 PCR 进行基因表达谱和突变分析,从而减少对单独定量 PCR 检测的需求。 CRISPR-Cas 技术已用于诊断目的,可实现高度特异性和灵敏性的核酸检测。基于 CRISPR 的检测为靶标扩增和检测提供了实时 PCR 的替代方案。
虽然这些替代技术在特定领域取得了长足进步,但值得注意的是,实时 PCR 在多功能性、量化和检测设计灵活性方面仍然具有优势。技术的选择通常取决于特定的研究或诊断需求,尽管出现了替代方案,但实时 PCR 仍可能是许多分子生物学和诊断实验室的关键工具。
主要市场趋势
与自动化和机器人技术的集成
实时聚合酶链式反应 (PCR) 与自动化和机器人系统的集成在提高效率和减少各个领域(尤其是在临床诊断、高通量筛选和大型研究项目中)的用户依赖性差异方面具有重大前景。自动化实时 PCR 系统旨在以高精度和一致性执行任务。机器人可以准确地分配试剂、混合样品并进行热循环,最大限度地减少人为错误并确保结果的可重复性。这在临床诊断中尤其重要,因为准确性至关重要。
自动化系统可以同时处理大量样本,大大提高吞吐量。这在高通量筛选应用中尤其有价值,因为这些应用需要快速处理数百或数千个样本,例如在药物发现、基因组学或流行病学研究中。自动化系统通常结合样本跟踪和数据管理软件,确保整个 PCR 过程中样本的完全可追溯性。此功能可增强数据完整性、最大限度地降低样本混淆风险并简化记录保存,这对于临床诊断和法规遵从性至关重要。
数字 PCR 集成
将数字 PCR 功能集成到实时 PCR 平台中将为研究人员和临床医生提供更精确的核酸绝对定量,从而提高其在需要高灵敏度和准确性的应用中的实用性。数字 PCR 可以将样本分成数千或数百万个单独的反应,每个反应包含单个目标分子或根本不包含任何目标分子。通过计算阳性分区的数量,研究人员可以以极高的精度确定目标核酸的绝对数量。这降低了变异性并提高了定量的可靠性,尤其是对于低丰度目标。
将数字 PCR 功能集成到实时 PCR 平台中代表了一项重大进步,为研究人员和临床医生提供了强大的核酸绝对定量工具。该技术提高了灵敏度和准确性,使其非常适合需要精确测量和可靠结果的应用,最终推动科学研究和临床诊断的发展。
细分洞察
产品洞察
耗材和试剂细分市场在 2022 年占据了收入份额的主导地位,这主要是由于对早期疾病检测的需求增加。许多生产 PCR 耗材和试剂的知名公司也为此做出了贡献。此外,耗材和试剂的广泛使用以及医疗保健、研究和其他领域不断增长的需求进一步巩固了该细分市场的重要市场份额。此外,预计该细分市场将在整个预测期内保持领先地位。
此外,慢性病患病率不断上升以及 PCR 技术的日益普及也增加了对耗材和试剂的需求。此外,制药和医疗保健行业对技术进步的接受度不断提高,研发活动不断加强,将在整个预测期内为该市场创造大量机会。
应用洞察
由于多种因素,临床细分市场在 2022 年占据了最大的收入份额。这些因素包括癌症、传染病和糖尿病等疾病的患病率不断上升,以及检测方法的高精度。此外,诊断试剂的商业化、高效的疾病诊断、监测和治疗以及疾病检测的额外好处也有助于实现这一点。例如,2019 年 4 月,赛默飞世尔科技公司推出了 QuantStudio 6 和 7 Pro RT-PCR 系统,该系统结合了面部识别、语音助手和 RF 识别等功能。同样,2023 年 4 月,赛默飞世尔科技为其 QuantStudio Dx 系列仪器推出了 37 种 CE-IVD 标志的针对不同传染病的实时 PCR 检测试剂盒。与现有的 PCR 技术相比,它提供了高度自动化的工作流程,具有显着更快的结果时间、更高的多路复用性和更大的吞吐量灵活性。
另一方面,法医部分预计将在预测期内表现出最快的增长率。该细分市场的增长是由法医应用中越来越多地使用新技术推动的,例如 DNA 分型、基因指纹识别和 DNA 检测。此外,现有技术的进步用于从具有挑战性的样本中准备法医 DNA 分型库,这也促进了该细分市场的增长。
区域见解
北美在 2022 年占据了最大的市场份额,预计在预测期内将经历令人瞩目的增长。美国在推动北美市场方面发挥着关键作用,每年在药品、新技术、医疗保健专业人员和设施上投资数十亿美元以增强医疗保健。 2020 年,医疗和卫生研发投资率的提高促进了美国卫生支出的总体增长率。 2018 年,由于 PCR 制造商推出了新系统和检测试剂盒,北美引领了区域细分市场。 例如,赛默飞世尔科技公司 (Thermo Fisher Scientific Inc.) 于 2018 年 9 月推出了 VetMAX MastiType,这是一款基于 qPCR 的检测包,旨在快速检测牛奶中的乳腺炎病原体。 此外,领先的 PCR 生产商的强大存在以及该地区对快速诊断检测的不断增长的需求将在预测期内推动区域增长。 在预测期内,亚太地区预计将出现最高的复合年增长率。由于慢性病和传染病发病率高,且患者对早期诊断的认识不断提高,该地区的患者群体预计将扩大,从而推动 PCR 产品市场的增长。
最新发展
- 2022 年 11 月:Cepheid 推出了 Xpert XpressMVP,这是一种多重 PCR 检测,可从单个样本中检测与三种不同疾病相关的生物体的 DNA:细菌性阴道病 (BV)、外阴阴道念珠菌病和滴虫病。这一进步有助于实现更准确的诊断和抗生素治疗方案。
- 2022 年 11 月:PCR Biosystems 推出了一系列新的 qPCR 试剂混合物:Clara Probe Mix、Clara Probe 1-Step Mix 和 Clara HRM Mix。
- 2021 年 10 月,Bio-Rad Laboratories, Inc. 宣布推出 CFX Opus 96 Dx 系统和 CFX Opus 384 Dx 系统。这些最先进的仪器可为体外诊断测试提供实时 PCR 检测。
- 2021 年 9 月,赛默飞世尔科技推出了 QuantStudio Absolute Q 数字 PCR 系统,可在 90 分钟内提供准确的结果。
主要市场
- 赛默飞世尔科技公司
- Bio-Rad 实验室公司
- F. Hoffman-La Roche Ltd.
- Abbott Laboratories Inc.
- Agilent Technologies, Inc.
- Becton Dickinson andCompany
- Enzo Life Sciences, Inc.
- Promega Corporation
- Biomérieux SA
- Cole-Parmer InstrumentCompany Llc
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报告范围:
在本报告中,全球实时 PCR 市场已细分为以下类别,此外,行业趋势也已详述如下:
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