中国医药生物技术协会-学术前沿

基因芯片（又称DNA芯片、生物芯片）是随着人类基因组计划的逐步实施和分子生物学的迅猛发展应用而生的。基因芯片技术综合了分子生物学、半导体微电子、激光、化学染料等领域的科学技术，是当今世界高度交叉、高度综合的前言科学与研究热点。

基因芯片作为一个崭新的高科技产品，具有广泛的应用前景。它可同时研究成千上万个基因的表达，更多的揭示基因间相互的关系，着重于基因调控的网络性，这为以后的基因治疗确定正确的网络性靶基因而非单一旁路性靶基因奠定了坚实的基础。另外应用基因芯片技术，对肿瘤进行分子水平分型，可使针对肿瘤某一亚型的治疗方案更加个体化。

本产品发明人拥有我国自主知识产权，是国内外*个能应用于常规临床诊断的基因芯片，核心技术居世界前列。其应用范围广泛，并有望打开市场。

一、 技术内容与技术关键点（核心技术分析）：

*，人类细胞中共有23对染色体（DNA），DNA上的碱基排列顺序决定了人的遗传信息。表达同一信息的DNA片段即称为基因。目前研究已知，某些疾病（如肿瘤）的发生与基因的变异有关，并有多种疾病的变异基因已被明确定位，而且这种基因变异具有*性。因此，只要检测到变异的基因即可明确诊断与之相应的疾病。

本发明目的是创造一种基因芯片，可以一次同时分析生物体大量的可能发生变异的基因。这种基因芯片采用的基本检测方式以聚合酶联反应（PCR）为基础，而不是象其他基因芯片以分子杂交为基础，可以大大增强敏感性。应用该基因芯片的步骤是：将已知致病基因的反应引物同样在载体上有序、高密度排列，制成相对封闭的微反应室（基因芯片）；取一份生命体内的少量细胞（如血细胞）加入反应液变性，或者直接用反应液将基因组DNA标本稀释，注入基因芯片上预留的加样孔，PCR基因芯片在相应设备内反应约1小时，用计算机显示该标本基因组DNA中数百种基因的检测结果。整个反应过程在封闭环境中进行。这个过程可以直接检测细胞中DNA是否含有疾病基因，不仅灵敏度高，而且具有特异性，其直接与致病基因做反应，阳性结果可以直接用于确诊相应的疾病，不易出现假阳性和漏诊。

二、产品开发可行性的论证资料：（附后）

证书：

（1）目前该项已由*批准并公布，即将得到证书 *发明公报9月26日，第17卷，第39号，总第811。

名称：“PCR芯片制作方法”；

公开号：CN131449）

（2）该已在美国申报并被受理，获批准后，其批准日期将从国内被批准之日算起。

科研论文（附后）

三、技术的产权状态

目前技术属于专有技术，归北京大学朱平教授所拥有。

四、技术的水平

基因芯片诊断技术预计将成为流行的疾病诊断方法，世界各国都在大力研究。此前众多基因芯片产品因受杂交技术的限制，只能用于各项科学研究，均无法直接用于疾病的确诊。到目前为止，还没有一个基因芯片产品能用于临床诊断。因此，此项成果属世界水平，目前市场尚无同类产品与之竞争。本产品一经推出，配合有力、的市场运作，可迅速占领国内外市场。

五、技术成熟度和主要技术指标

基因芯片和配套检测仪器的所有生产工艺及技术问题都已解决。经临床验证，能诊断白血病、淋巴溜、乳腺瘤、成骨肉瘤、胃癌、肝癌等所有有并已知其变异基因的肿瘤，对这类肿瘤的确诊率为。如操作规范，不易出现假阳性及漏诊。

六、技术的发展前景

该项的发明与问世，必将对中国与世界的肿瘤诊断做出的贡献，它不仅会造福于人类，也必将带来不可估量的经济效益，为使该项发明尽早的服务于社会，并且创造经济效益，我们非常有必要加大投资力度，对该事业进行系统化、科学化、商业化、规模化的管理与推广。使其在zui短的时间内获得成功。

七、国内外同类技术比较

人类细胞中DNA只有一份基因拷贝（COPY），以此为基础可复制RNA则含有几十乃至几百份拷贝（COPY）。在复制过程中可能产生差异。目前国内外主要基因公司的类似产品，如美国Affymetrix公司的生物芯片系统以及我国上海联合基因公司、东北哈高科等公司的基因芯片产品，是采用寡核苷酸或基因（cDNA）片段有序的、高密度的排列在载体上制成基因微矩阵（Microarray），将待测样品用荧光染料标记制备成探针，使RNA中的拷贝与芯片在载体表面进行杂交，通过检测探针分子的杂交信号强弱而获取样品分子的数量和序列信息，多用于表达差异基因筛选、功能基因组研究等实验室研究工作。由于这种杂交过程在芯片表面进行，处于相对开放环境，容易受污染而造成假阳性。zui重要的，这种杂交得到的结果只能分析致病基因在RNA中表达的多少，而并不能检测出DNA中是否含有致病基因。因此，这种基因芯片无法用于临床诊断。

本产品采用的基本检测方式以聚合酶联反应（PCR）为基础，而不是象其他基因芯片以分子杂交为基础，故可大大增强敏感性；并直接与致病基因做反应，可以得出“全”或“无”的结果，比杂交法准确可靠，可以直接用于确诊。

第二章 市场分析

癌症，是人类*杀手。随着医学技术的发展，很多类型的癌症已不再是不治之症，关键在于尽早正确的诊断，给与相应的治疗。随着肿瘤基因变异种类的不断增多，常规的诊断方法已渐渐不能满足需要。利用基因芯片作为确诊手段，是高科技应用于临床医疗的一个突破，在不久有望成为常规诊断措施。它具有、灵敏、便捷、病人痛苦小的优点。故本项目的一期产品重点针对应用于肿瘤和白血病的诊断性基因芯片。同一原理，也可应用于生物、农业等广泛领域，具有广阔市场前景。

一、 需求分析

产品价值按照目前可类比的基因芯片价值每片近万元人民币。本产品进入国内市场预计每片报价1000元人民币，用于中等以上医院（市级以上全国2213家），排除其他因素，仅按临床需求估计可达到平均300片/年.家，近7亿市场规模。配套检测仪器估算售价100万元人民币/每台以上，初期主要集中于大型医院（包括省级医院、医科大学附属医院、肿瘤专科医院等全国300家左右），销售额3亿余元人民币。故潜在市场近10亿。

二、 主要竞争者分析

该项目是高科技创新产品，在国内外具有水平，*了肿瘤诊断的空白，上无任何同类产品与之竞争，*有可能在短期内占领市场；而且投资周期短，回收快，社会效益和经济效益十分显著。因此本项目是*可行的。此项技术还可向生物、农业等领域扩展。

第三章 风险分析

一、 技术风险

基因芯片诊断技术为高科技创新方法，准确率高，而且敏感性*，可以在10万个正常细胞中找出1个癌细胞。经过临床实验证明该技术安全、可靠、，适合进行批量生产。基因芯片的载体、微反应室的制作、反应引物实验室合成、点样等技术已经掌握，基因芯片已有样品。配套检测仪器国内外现无*符合要求的可用产品，但可应用多种现有仪器进行组合搭配，使之具有符合要求的全部功能的本产品配套检测仪器。该仪器虽然还未拿出样机，但具备其中某一个或几个功能仪器的研究制造已完成，只需解决组装问题即可。因此，技术上的风险很小。

二、 人员风险

发明人是我国肿瘤学专家，从事医学临床用基因技术研究多年，经验丰富，技术成熟，在学术界拥有*声誉。作为该项技术的发明人和所有人，其领导的项目组负责整个项目的进行，在整个项目中占主导地位。合作者为北京大学材料力学系、电子工程系，负责按照要求进行芯片及配套仪器的制备和组装。负责人均是北京大学相关专业的专家学者，在学术界拥有*的声望。不但对产品质量、制备工艺给予充分保证，而且在该产品的扩大生产期和推广期也可以给予充分的学术支持和。

三、市场风险

因为消费人群相对固定，医疗产品的市场风险通常较小，本项目中的两项产品也具有这种特点。而且“临床诊断用基因芯片”属于*技术，国内外目前尚无同类产品与之竞争。只要扩大生产后产品质量能够保证，市场运作及时、，就可以达到预期的目的。目前迫切需要保持优势，抢占先机， 尽快进入市场。

一、融资主体：“PCR基因芯片” 及其配套检测设备

二、创业目标：

一期投资2200万人民币目标是利用目前的技术优势及知识产权的技术，迅速拿出一期可扩大生产产品，报批并获得生产许可。

以一期产品为先导，尽快进入并抢占市场，进行广泛市场宣传，营造声势，以期初步占领市场，并获得肯定。项目中介方中国医药生物技术协会可协助策划市场宣传和学术推广。

进一步完善一期产品，如增加更多的致病基因检测引物、增加可用于生物、农业的检测项目等等；根据市场反馈，完善配套检测仪器的各个功能；并争取快速形成以因知识产权保护而能垄断市场的诊断性基因芯片为主导的系列产品，向生物、农业等领域发展。

在完善自身的同时，逐步走向海外市场。利用在美国申请的保护下，迅速抢占海外市场。

三、运作方案：

以“PCR诊断性基因芯片”项目为基础，组建股份制公司。

一期投资总额2200万元人民币。

技术方以技术和产品入股，占30%股份，并出任公司技术总监。

投资方投入2200万元人民币，占70%股份。

新公司将建立实验室和生产基地，负责样品生产和报批。

同时，新公司筹划产品进入市场前的准备工作。

在初步占领市场后，通过扩大投资或进一步融资，进一步完善一期产品，推出系列，扩大销售领域。

四、资金使用计划：

1、合作和建立实验室（生物学实验室及材料学实验室） 1000万

2、科技人员工资30人 200万

3、获得样品和样机 800万

4、申报审批、临床试验 200万

五、预计出样机时间：14个月

六、投资方案：

1、启动投资：500万元人民币，用于组建新公司、人员工资、配备仪器如点样器等。

2、后续资金：1500万人民币，3个月后到位，用于公司各项开支。

3、申报资金：200万元人民币，于样机定型后到位，用于基因芯片和配套检测仪器的申报审批。

七、实验室基本开支预算（万元人民币）

1．制备PCR基因芯片的材料硅或者塑料等其他材料能耐受加热制冷系统（100）

2．加热制冷系统，控制的PCR反应温度和时间，温度为0℃－99℃，时间20小时。（50）

3．获知该标本1000种以上基因的基因突变，基因缺失和基因重排等基因变异情况。（100）

4．点样器（400）

5．显色系统，代表PCR反应的强度，图像采集系统随时采集荧光或者其他颜色的数据，输入计算机图像分析系统动态处理数据。（50）

6．各微反应器内均含有一套反应介质，可在同样的时间和温度条件下同时进行PCR反应（30）

7．反应介质中的反应成分吸附纳米级的磁珠（20）

8．加标本时可在芯片外用磁力吸附在微反应器的底部；在反应过程中可以应用磁力搅拌系统搅拌反应介质，加速反应。（30）

9．反应介质中的PCR引物（80）

10．反应介质采用一种荧光探针。（50）

11．反应介质中荧光探针可以由其他显色介质代替。（20）

12、反应介质采用高温加热后才释放活性的聚合酶提高反应效率。（20）

13、仪器和其他费用（50）

三、收益分析

基因芯片可用于临床诊断技术已得到普遍承认，目前国内从事同类产品研究开发的机构众多。本产品能研制成功并申报，无疑具有极大的优势。如仅按临床需求和销售价格估算分析：检测仪器：300×100万元=3亿元；基因芯片：2000×300×1000=6亿元/年，市场巨大。成本估算：芯片不超过百元，检测仪器不超过售价的三分之一。如能尽快报批成功并抢占市场，加之合理的市场运作，将会产生巨大利润。

由于海外市场前景广阔，如在海外成功上市，销售额会倍增。

结 论

本产品是一种从设计思想到检测方式都不同于目前国内外流行方式的新型的基因芯片和配套检测仪器。适用于临床肿瘤和遗传性疾病的鉴定、人类基因组分析、动植物基因变异筛选、各种病原微生物鉴定等多方面。在体积很小的基因芯片上，加入一份标本可同时进行多种聚合酶链式反应（PCR），将所选择的数百种基因分别括增数百万倍，从而鉴定生物基因组中的各种基因变异，反应产物显色可实时定量检测。

该项目具有巨大的社会和经济效益，投资少，时间短，回报高，很有投资价值。