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【行研干货 生物医药类】生物医用材料行业的发展现状与投资建议

2020-08-20

战略发展部  王 磊



生物医用材料作为材料科学、生物技术、临床医学的前沿和重点发展领域,以及整个生物医学工程的基础,在医疗健康产业中得到了广泛的应用。本文分析了生物医用材料行业发展现状和发展趋势,并提出了相关领域的投资建议,以供参考。


一、生物医用材料行业概述
(一)行业概况

生物医用材料(又称生物材料或生物医学材料)是一类用于诊断、治疗、修复或替换人体组织、器官或增进其功能的新型高科技材料。生物医用材料本身不是药,而是通过与生物机体直接结合和相互作用来进行辅助治疗。其用途主要有以下几点:(1)替换损坏的器官和组织,如人造心脏瓣膜、假牙等;(2)改善和恢复器官的功能,如心脏起搏器、隐形眼镜等;(3)辅助治疗过程,如介入性治疗血管支架、药物载体与控释材料等。


生物医用材料是研究人工器官和医疗器械的基础,属于医疗器械范畴,这类材料通常具备良好的生物相容性、生物功能性以及良好的可加工性,可以制成各种功能的医用产品,具有广阔的市场前景。根据中国生物医学工程学会的定义与分类,生物医用材料可根据材料的性质、来源、用途等不同维度进行分类(如图1)。

图1 生物医用材料主要分类



(二)生物医用材料行业产业链

生物医用材料行业产业链较成熟(如图2),上游包括金属、陶瓷、高分子聚合物、动物内脏包膜等基础原材料,下游应用行业包括生物医学工程、药学、美容整形等,主要在医院使用,包括口腔科、骨科、神经外科和心血管科等。生物医学材料作为植入医疗器械的上游,同时也是其主要的组成部分,整个产业的核心在于开发用于人体的生物医用制品以及发现新型生物相容性材料。



图2 生物医用材料行业产业链



二、生物医用材料行业发展现状

(一)全球生物医用材料行业发展现状

1.全球生物医用材料市场稳步增长。近年来,生物材料及制品蓬勃发展,许多国家将生物材料列入关键新材料发展计划,产业化发展也如火如荼,目前全球生物医用材料市场规模不断增长。2018年全球生物医用材料市场规模已达2299亿美元,预计2020年市场规模将突破3000亿美元,2016-2022年复合增长率约15%。


2.全球生物医用材料市场比较集中。从生物医用材料的国际竞争格局来看,美国、欧盟、日本占据领先优势,且呈现出大型企业寡头垄断的局面。全球生物医用材料市场集中度较高,强生、美敦力、贝朗等跨国公司占据了主要市场。大公司通过企业技术内部创新和并购不断扩充产品线,中小企业通常依靠某一创新产品或转让新技术的方式被大公司兼并,这就导致国外生物医用材料大公司市场垄断的格局。例如眼科的角膜接触镜70%以上的市场被美国的Cibaision, Cooperision, JNJision,和B&L四大公司占据,Alcon, Abbott,和B&L公司拥有白内障人工晶体80%以上的市场份额,其他相关领域同样是由少数企业垄断市场的局面。


(二)国内生物医用材料行业发展现状
1.我国生物医用材料产业步入快速发展阶段。我国生物医用材料行业经过30多年的发展,已初具规模。2016年国内生物医用材料市场规模达1730亿元,2010年至2016年年均复合增长率为17.13%,预计2020年我国生物医用材料市场规模将达到4000亿元,2016年至2020年年均复合增长率达23.31%(如图3)。


图3中国生物材料市场规模(单位:亿元)及增速



2.目前我国生物医用材料领域以低端产品为主。国内常用生物医用材料产品,主要为低值一次性产品(如一次性注射器、采血管)、敷料、缝合线等;技术含量较高的植入性生物医用材料主要依赖进口,高端生物医用材料市场国产产品占有率不足30%。中国生物医用材料的生产水平十分低下,原材料90%以上都是靠国外进口,同样生物医用高技术产品很多依赖进口,这也是导致我国的医疗费用长期居高不下的原因之一。


表1 生物材料相关企业




三、生物医用材料行业发展趋势
新的材料、新技术和新应用是生物医用材料发展的重点方向。

1.新一代生物材料。传统的生物医用材料已难以满足临床要求,当前生物医学材料的发展朝着赋予材料生物结构和生物功能,重建或恢复受损组织的方向发展。作为再生医学的发展基础,目前国际上对新型生物医用材料的重点关注领域,包括:生物再生材料、新的可降解材料、复合生物材料、组织支架材料、人工器官等。如组织诱导性生物医用材料领域,张兴栋院士团队研发的骨诱导性人工骨生物材料,是目前全球首个硬组织诱导性生物材料产品,自2013年临床应用至今已逾数万例,疗效良好。


2.3D生物打印技术。面对个性化的医疗产品的需求,3D打印成为了融合生物技术和材料技术的工具,目前利用3D生物打印和生物墨水打印出人体耳廓等简单活体组织,但3D打印复杂器官等仍在遥远的未来。目前国内通过国家食品药品监督管理总局(CFDA)认证的3D打印产品仅几款非生物打印产品,如爱康医疗与北医三院合作的3D打印髋臼杯、3D打印人工椎体、3D打印脊柱椎间融合器和迈普医学3D打印硬脑(脊)膜补片等,而3D生物打印领域还没有通过CFDA认证的产品。


3.材料表面改性技术。传统生物医用材料生物学性能的改进和提高,是当前生物医用材料发展的另一个重点。医用材料通常与人体组织接触,会产生炎症、凝血、增生等,发展表面改性技术是现阶段一个重要的途径。如增进骨、牙等表面生物活性的表面生物活化技术,血液接触材料的抗凝血,导管表面抗菌等改性或功能化技术。


4.新产品新应用的开发。如用于微创治疗的血管支架,可降解支架的研发可能导致血管支架的更新换代,与电子信息技术结合的有源植入器械等,如生物芯片、人工耳蜗、神经调节与刺激装置、可植入的生物传感器、心脏起搏器等。


四、行业投资建议

(一)从产业价值看,建议投向相关行业头部企业及创新能力强的初创公司。一方面,一些耗材消耗量大,又基本属于医疗必需品,容易形成一定的规模,但耗材消费受医疗政策所左右,因此需准确及时对政策进行分析预判,重点挖掘与产业政策与体系契合度高的耗材企业;另一方面,借助于纳米、3D打印、人工智能等新技术,生物医用材料涌现出更多创造性成果,可重点加强对医用耗材上游企业的关注,挖掘“人工智能+”、3D打印等新型企业。


(二)具备国产替代潜力和创新型的高值医用产品领域值得关注。

生物医用材料可以简单地分为高值耗材和低值耗材,高端耗材领域国产替代空间和可能性较大,具体来说眼科:角膜接触镜,人工晶体,人工角膜,治疗青光眼植入材料、眼科手术用玻璃体填充物、粘弹剂等;牙科:牙种植体、口腔颌面外科植入材料和义齿材料;骨科:脊柱和关节类,骨组织人工修复材料,3D打印骨科植入物;心脑血管:脑血管、外周血管植入材料,可降解支架等;神经外科,神经修复导管;其他:功能性敷料、可降解快速止血材料等。



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