单细胞基因组测序市场 – 全球行业规模、份额、趋势、机遇与预测 2018-2028 按产品类型（仪器、试剂）、按技术（NGS、PCR、qPCR、微阵列、MDA）、按工作流程（基因组分析、单细胞分离、样品制备）、按疾病领域（癌症、免疫学、产前诊断、神经生物学、微生物学、其他）、按应用（循环细胞、细胞分化/重编程、基因组变异、亚群特征描述、其他）、按最终用户（学术与研究实验室、生物技术与生物制药公司、诊所、其他）、按地区、竞争进行细分

市场概览

2022 年全球单细胞基因组测序市场价值为 22.7 亿美元，预计在预测期内将实现强劲增长，到 2028 年的复合年增长率为 15.95%。全球单细胞基因组测序市场是基因组学和生物技术行业中一个充满活力且快速发展的领域。它围绕应用尖端技术来分析单个细胞的基因组，揭示细胞异质性、基因突变和基因表达模式的见解。

全球单细胞基因组测序市场专注于能够对单个细胞的 DNA 或 RNA 进行测序和分析的技术和服务。这使得研究人员和临床医生能够以前所未有的分辨率研究遗传多样性、细胞功能和疾病机制。

关键市场驱动因素

基因组研究的进步

基因组研究的进步是全球单细胞基因组测序市场增长的关键市场驱动因素。基因组研究是指对生物体全套基因（称为基因组）的研究。基因组研究表明，细胞异质性或组织或生物体内单个细胞之间的差异在健康和疾病中起着至关重要的作用。传统的批量测序技术提供了数百万个细胞的遗传内容的平均值，掩盖了单个细胞之间的重要差异。单细胞基因组测序使研究单个细胞成为可能，从而更精确地了解细胞多样性。

基因组研究已经确定了各种疾病的遗传基础，包括癌症和神经退行性疾病。单细胞测序使研究人员能够识别特定细胞中发生的基因突变和变异。这些知识对于阐明疾病机制、确定治疗目标和开发针对个体患者的精准医疗方法至关重要。

在发育生物学中，从单个受精细胞发展为复杂的多细胞生物的过程由复杂的遗传机制控制。单细胞基因组测序是追踪发育过程中基因表达和遗传变化的有力工具。这项研究对理解胚胎发生、器官发育和再生具有广泛的意义。基因组研究为单细胞转录组学和表观基因组学等新兴领域铺平了道路。例如，单细胞 RNA 测序能够在单细胞水平上测量基因表达，从而深入了解细胞功能。表观基因组学探索调节基因表达的表观遗传修饰，对于了解基因在单个细胞中的开启和关闭方式至关重要。单细胞基因组测序通过识别与药物反应或耐药性相关的特定遗传特征来支持药物发现工作。这对于开发靶向疗法至关重要。制药公司越来越多地将单细胞测序整合到其研发过程中。

临床和诊断应用

临床和诊断应用在推动全球单细胞基因组测序市场增长方面发挥着至关重要的作用。这些应用扩大了单细胞基因组测序在医疗保健、诊断和个性化医疗中的实用性。临床领域单细胞基因组测序最重要的驱动因素是个性化医疗。传统的基因组测序方法提供了患者基因组成的广泛概述，但单细胞测序提供了更细致的视图。这种精确度对于根据个人独特的基因特征定制医疗治疗至关重要。识别单细胞中的特定基因突变或变异使医生能够开出更有效、副作用更少的治疗方法。

单细胞基因组测序是诊断和监测各种疾病的有力工具。通过分析单个细胞，它可以检测到表明癌症、神经退行性疾病和自身免疫性疾病等疾病的细微基因变化。早期发现和监测这些疾病对于及时干预和有效管理至关重要。

单细胞测序彻底改变了癌症研究和治疗。它能够识别肿瘤内的异质细胞群，从而深入了解肿瘤的演变和对治疗的耐药性的发展。临床医生可以利用这些信息来开发靶向疗法，预测治疗反应并监测疾病进展。在产前诊断中，单细胞基因组测序用于非侵入性产前检测 (NIPT)。这种方法分析母亲血液中循环的胎儿 DNA，使其比羊膜穿刺术等传统侵入性程序更安全、更准确。它通常用于检测染色体异常，例如唐氏综合症。单细胞测序有助于检测和监测传染病。它可以在单细胞水平上识别病原体，有助于诊断病毒和细菌感染。了解病原体的遗传变异对于开发有效的治疗方法和疫苗至关重要。

技术进步

技术进步是全球单细胞基因组测序市场增长的关键驱动力。这些进步带来了测序平台、数据分析工具和单细胞基因组测序整体效率的改进。最重要的技术进步是测序平台的改进。传统的批量测序技术由于灵敏度有限，不适合单细胞分析。然而，新的平台，如基于液滴的方法（例如 10x Genomics），已经专门为单细胞测序而开发。这些平台可以同时处理数千个单个细胞，使单细胞测序更高效、更经济。

技术进步降低了单细胞基因组测序的成本。随着测序平台效率的提高，每个细胞的成本下降。这使得单细胞测序更容易被更广泛的研究人员和机构所接受，进一步推动了其应用。吞吐量是基因组学研究的一个关键因素。技术进步显著提高了单细胞测序平台的吞吐量。研究人员现在可以在更短的时间内分析更多的细胞，从而促进更全面的研究并加快研究步伐。

单细胞测序需要高灵敏度才能检测出单个细胞中存在的遗传变异。技术创新提高了测序方法的灵敏度，使得低丰度转录本和罕见基因突变的检测成为可能。这在癌症研究和其他关注稀有细胞群体的领域尤为重要。技术进步使得来自单个细胞的多组学数据能够整合。除了 DNA 测序，研究人员还可以同时分析单个细胞中的 RNA、表观遗传修饰和蛋白质表达。这种整体方法提供了对细胞生物学和功能的更全面的了解。

不断增加的投资和资金

不断增加的投资和资金是全球单细胞基因组测序市场增长的关键市场驱动力。来自政府机构、私营部门公司和研究机构等各种来源的投资为单细胞基因组测序技术的研究、开发和商业化提供了必要的资金支持。投资和资金对于支持从事单细胞基因组测序技术的公司和研究机构的研发工作至关重要。这种资金支持使得开发创新的测序平台、数据分析工具和生物信息学算法成为可能。它还支持改进协议和方法，从而实现更高效、更准确的单细胞测序技术。

财政资源促进了单细胞测序先进基础设施的建立。这包括建立最先进的测序设施、数据分析中心和用于存储生物样本的生物库。设备齐全的基础设施对于顺利开展研究项目和向研究人员提供测序服务至关重要。

投资在单细胞基因组测序技术的商业化中发挥着重要作用。从事这些技术开发的公司需要资金用于产品制造、营销和分销。资金有助于弥合研究与实际应用之间的差距，使更广泛的科学和临床界更容易获得单细胞测序技术。获得先进的测序设备对于高质量的单细胞基因组测序至关重要。投资使机构能够获得最新的测序平台和仪器，确保研究人员能够使用最好的工具。这提高了研究成果的质量和可靠性。资金使机构能够吸引基因组学和单细胞测序领域的顶尖人才。研究人员和科学家更有可能加入能够提供有竞争力的薪水、研究补助金和开展开创性研究所需资源的组织。人才的涌入加速了创新。

主要市场挑战

成本和可及性

初始成本高：单细胞基因组测序技术先进，但初始成本通常很高。所需的设备、试剂和专业知识对于较小的研究实验室和机构来说可能难以承受。这种成本障碍可能会限制在资源受限的环境中采用单细胞测序。

数据集成和解释

复杂数据：单细胞测序会生成高度复杂的数据集，包括来自单个细胞的基因组学、转录组学、表观基因组学和蛋白质组学数据。整合和解释这些多组学信息具有挑战性。需要先进的生物信息学工具来从数据中提取有意义的见解。

标准化单细胞测序方案和确保数据质量控制是持续的挑战。样品制备、测序和数据分析的多变性可能导致不一致和错误。需要强大的质量控制措施来确保可靠的结果。单细胞测序揭示了组织内的细胞异质性，这可能很难解释。了解不同细胞类型和状态如何影响生物过程和疾病是一项复杂的任务，需要不断的研究和开发。

监管和道德考虑

隐私和数据安全：单细胞测序会产生高度敏感的遗传数据。确保隐私和数据安全是一个日益严重的问题，尤其是当该技术用于临床应用和个性化医疗时。监管框架必须不断发展以保护个人的遗传信息。

对单个细胞进行测序的能力引发了道德问题，特别是在胚胎选择、生殖系编辑和隐私方面。政策制定者和研究人员需要解决这些道德问题，以确保负责任地使用该技术。在临床应用中，获得基于单细胞测序的诊断和治疗的监管批准可能是一个漫长而复杂的过程。确保这些技术符合严格的安全性和有效性标准至关重要，但它可能会减慢市场进入速度。

主要市场趋势

扩大临床和诊断应用

单细胞基因组测序市场中最突出的趋势是该技术在临床和诊断应用中的使用范围不断扩大。单细胞测序越来越多地融入医疗保健实践中，实现个性化医疗并改善疾病诊断和监测。

单细胞测序被用于了解肿瘤内的遗传异质性，有助于开发靶向癌症疗法。它可以检测罕见的癌细胞群并追踪治疗耐药性。单细胞测序正用于无创产前检测 (NIPT)，以早期检测胎儿的染色体异常。该技术比羊膜穿刺术等传统侵入性方法更安全、更准确。单细胞测序通过在单细胞水平上识别病原体来检测和监测传染病。这对于追踪疾病爆发和开发有效的治疗方法和疫苗至关重要。研究人员正在使用单细胞测序来研究阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等神经系统疾病的遗传基础。它提供了对脑细胞异质性和疾病机制的洞察。

技术进步和自动化

持续的技术进步是单细胞基因组测序市场的一个突出趋势。这些进步使该技术更高效、更具成本效益，并可供更广泛的研究人员和行业使用。

高通量的测序平台可以同时分析大量单个细胞。这加速了研究并降低了每个细胞的成本。制造商正在开发具有简化工作流程和预先优化协议的用户友好型平台。这些平台使单细胞测序更加容易实现，并降低了研究人员的准入门槛。技术进步使得单细胞多组学数据能够整合，研究人员可以同时分析基因组学、转录组学、表观基因组学和蛋白质组学数据。由于技术进步，空间转录组学的出现使得研究组织内单个细胞的空间组织成为可能，从而深入了解基因表达的空间背景。

行业合作与伙伴关系

生物技术与制药公司、研究机构和学术组织之间的合作与伙伴关系是推动单细胞基因组测序市场增长的另一个关键趋势。

生物技术和制药公司越来越多地与研究机构合作，开发基于单细胞测序数据的诊断和治疗方法。这种合作加速了研究成果向实际应用的转化。政府机构和非营利组织正在推动基因组学研究的全球合作。资金通常伴随着国际合作的要求，促进知识共享和跨境研究。旨在共享单细胞测序数据的举措正在兴起。开放获取数据库和数据共享平台为更广泛的科学界提供了有价值的数据，促进了进一步的研究和创新。

细分洞察

产品类型洞察

根据产品类型类别，仪器细分市场在 2022 年成为全球单细胞基因组测序市场的主导者。先进测序平台（如基于液滴的系统和微流体技术）的发展一直是仪器细分市场占据主导地位的驱动力。这些平台允许同时对数千个单个细胞进行测序，使单细胞测序更高效、更具成本效益。

高通量的仪器需求量很大，因为它们使研究人员能够在更短的时间内分析大量细胞。这对于综合研究和大型项目至关重要，尤其是在临床和药物研究中。现代仪器能够处理来自单个细胞的多组学数据，这在基因组学研究中变得越来越重要。能够同时分析单个细胞的基因组学、转录组学、表观基因组学和蛋白质组学数据，提高了这些仪器的价值。

单细胞基因组测序越来越多地融入临床和诊断应用，推动了该领域对仪器的需求。这些仪器在诊断疾病、监测治疗反应和推进个性化医疗方面发挥着至关重要的作用。仪器对于癌症研究至关重要，可以研究肿瘤异质性并识别与癌症相关的基因突变。高通量测序平台在此背景下尤为重要。仪器用于无创产前检测 (NIPT)，以分析母体血液中的胎儿 DNA。这些仪器的准确性和效率使其成为此诊断应用不可或缺的一部分。政府机构和私营部门公司的投资和资金推动了先进仪器的研究和开发。这些财政资源支持创造创新、用户友好和高通量的仪器。投资在降低单细胞测序仪器的初始成本方面发挥了重要作用，使其更容易获得。这种可负担性鼓励了更广泛的研究机构采用这些仪器。这些因素有望推动这一细分市场的增长。

技术洞察

根据技术类别，PCR 细分市场在 2022 年成为全球单细胞基因组测序市场的主导者。PCR 是单细胞基因组测序的基础，因为它用于扩增单个细胞中存在的有限量的 DNA。单个细胞内的遗传物质通常不足以进行直接测序，而 PCR 用于生成大量 DNA 以供后续分析。

PCR 以其高灵敏度和特异性而闻名。这在处理单个细胞中微量的遗传物质时尤为重要。PCR 可以选择性地扩增感兴趣的 DNA，使其成为单细胞分析的有价值工具。在单细胞基因组测序的背景下，全基因组扩增 (WGA) 是一种使用 PCR 扩增单个细胞整个基因组的技术。这对于从单个细胞获得具有代表性和综合性的基因组图谱至关重要。PCR 通常用于测序前样品的预处理。在单细胞测序工作流程中，它可用于扩增感兴趣的特定区域或准备 DNA 以进行文库制备和测序。这些因素有望推动该细分市场的增长。

工作流程洞察

基于工作流程类别，基因组分析细分市场在 2022 年成为全球单细胞基因组测序市场的主导者。基因组分析是单细胞测序工作流程的核心组成部分，负责生成和解释来自单个细胞的数据。它涉及 DNA 测序、RNA 测序和其他组学分析技术，这些技术对于了解单细胞的遗传内容至关重要。

基因组分析提供了对单个细胞遗传组成的全面洞察。它揭示了 DNA 突变、基因表达模式和表观遗传修饰，这对于理解细胞异质性、疾病机制和发育过程至关重要。基因组分析部分包括全基因组测序 (WGS) 技术，这对于从单个细胞获取完整的基因组图谱至关重要。这使我们能够深入了解细胞群体内的遗传变异和异质性。这些因素有望推动该细分市场的增长。

疾病领域洞察

根据疾病领域的类别，癌症细分市场在 2022 年成为全球单细胞基因组测序市场的主导者。由于肿瘤细胞的异质性，单细胞基因组测序特别适合研究癌症。肿瘤由具有不同基因突变的多种细胞群组成，因此单细胞分析对于了解单个癌细胞的基因组成至关重要。

单细胞基因组测序在推进癌症精准医疗方面发挥着至关重要的作用。它可以识别单个癌细胞中的特定基因突变和改变。这些信息对于根据患者肿瘤的基因图谱定制疗法、改善治疗结果和最大限度地减少副作用至关重要。了解癌细胞的遗传变异和突变对于对抗治疗耐药性至关重要。单细胞测序有助于识别具有耐药性突变的细胞亚群的出现，从而调整治疗策略。单细胞测序能够追踪肿瘤内的克隆进化。这对于了解肿瘤如何随时间演变、哪些克隆负责转移以及哪些突变对肿瘤进展至关重要至关重要。这些因素有望推动这一细分市场的增长。

应用洞察

循环细胞细分市场预计在预测期内将经历快速增长。循环细胞细分市场为各种疾病领域（尤其是癌症）的生物标志物检测提供了非侵入性方法。循环肿瘤细胞 (CTC) 和游离 DNA (cfDNA) 为早期疾病检测、监测治疗反应和跟踪疾病进展提供了宝贵的遗传物质来源。在癌症方面，CTC 和 cfDNA 的单细胞基因组测序对于早期癌症检测至关重要，尤其是在转移性癌症病例中。在单细胞水平上捕获和分析 CTC 或 cfDNA 的能力为传统组织活检提供了一种微创替代方法。循环细胞细分市场允许实时监测治疗反应。通过跟踪治疗期间 CTC 或 cfDNA 中的基因变化，临床医生可以评估治疗效果、识别潜在的耐药性并及时调整治疗计划。这些因素共同促进了该细分市场的增长。

最终用户洞察

根据最终用户的类别，学术和研究实验室细分市场在 2022 年成为全球单细胞基因组测序市场的主导者。学术和研究实验室是基因组学和分子生物学创新的中心。这些机构处于开发和优化单细胞基因组测序技术、协议和工作流程的前沿。学术和研究实验室专注于探索生物体和疾病的基本生物学。单细胞基因组测序使研究人员能够深入研究单个细胞的复杂性，发现独特的遗传变异和基因表达模式。这些实验室利用单细胞基因组测序推动疾病特异性研究。从癌症到神经退行性疾病，他们研究各种疾病的遗传基础，并寻求对疾病机制的见解。细胞异质性研究是学术和研究实验室的重要重点。研究人员旨在了解群体中单个细胞之间基因表达和基因突变的差异，这在许多生物和医学背景下都至关重要。这些因素共同促进了这一领域的增长。

区域见解

2022 年，北美成为全球单细胞基因组测序市场的主导者，在价值方面占有最大的市场份额。北美的主导地位可以归因于一系列因素。其中包括该地区癌症和慢性病的患病率不断上升、持续的技术进步以及北美公司的大量研发计划。此外，该地区基因组诊所的激增进一步巩固了其在市场上的领导地位。

亚太市场有望成为增长最快的市场，在预测期内为单细胞基因组测序参与者提供丰厚的增长机会。推动增长的关键因素是不断扩大的老年人口，这导致患者慢性病发病率更高。此外，在新兴国家为振兴经济而做出的努力的推动下，该地区的医疗保健基础设施预计将得到显着改善。

最新发展

• 2023 年 9 月，诺禾致源宣布已与中国科学院 (CAS) 签署战略合作协议，合作开发和商业化新的基因组技术。  
• 2023 年 7 月，Bio-Rad 宣布其新的 Verigene Respiratory Panel 已获得 FDA 510(k) 批准，这是一种用于检测呼吸道病毒的多重 PCR 检测，包括 SARS-CoV-2、甲型和乙型流感、RSV 和人类偏肺病毒。

主要市场参与者

• Bio-Rad Laboratories Inc
• 10xGenomics Inc
• NovogeneCo.Ltd
• BGIGenomics Co Ltd.
• Illumina,Inc.
• OxfordNanopore Technologies Plc
• PacificBiosciences Laboratories Inc
• ThermoFisher Scientific, Inc.
• QIAGENGmbH
• F.Hoffmann-La-Roche Ltd