检测仪

IVD质谱市场发展

发布时间:2025/6/6 13:05:33   

随着人类第一张基因序列草图的完成和发展,生命科学的研究也将进入一个崭新的后基因组学,即蛋白质组学时代,并会借助现代生物质谱技术得到迅猛发展。与传统检测方法相比,质谱分析具有线性范围宽、高通量、高灵敏度、高准确度等特点,使其可以在单次诊断中同时检测到数百个传统诊断无法感知的小分子生物标记物。如今,质谱分析已成为IVD市场的“新宠”,并在微生物鉴定、新生儿筛查、维生素检测领域形成商业化。

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初识质谱分析

质谱分析是将样品分子经过离子化后,利用其不同质荷比(m/z)的离子在静电场或磁场中受到的作用力不同而改变运动方向,彼此在空间上分离,最后通过收集和检测这些离子得到质谱图谱,从而实现分析目的一种检测方法。

质谱仪(MassSpectrometry)又称质谱计,是根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。质谱仪一般由进样系统(InletSystem)、离子源(IonSource)、质量分析器(MassAnalyzer)、检测器(IonDetector)等四部分构成。其中,离子源与质量分析器是质谱仪的技术核心。

质谱仪按应用范围可分为有机质谱仪、无机质谱仪、同位素质谱仪和气体分析质谱仪。按分辨能力可分为高分辨、中分辨和低分辨质谱仪;按工作原理可分为静态仪器和动态仪器。

有机质谱仪能提供化合物分子量、官能团结构等信息,多与气相色谱、液相色谱联用,广泛应用于食品、环境、生命科学、医药、新能源新材料等领域;无机质谱仪能检测微量的无机元素,多用于地质学、矿物学、重金属测定、环境监测等领域;同位素质谱仪能用于同位素分析,多用于核反应研究等科研领域;气体分析质谱仪能对气体样品进行检测,多用于发酵反应、燃料电池研究、催化反应、半导体排气监测、真空设备监测等。

质谱检测的优势在于检测时间短、抗干扰能力强、高精度、高灵敏度和高特异性,能一次检测多个项目,其发展的制约因素在于仪器研发门槛高,需要专业人员操作并进行结果解读。目前,我国质谱技术核心应用在新生儿筛查,药物代谢测试、维生素D检测、微生物鉴定、毒理学等领域。

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质谱仪的发展历程

年,英国物理学家J.JThomson在实验中发现带电荷离子在电磁场中的运动轨迹与它的质荷比(m/z)有关。

年,J.JThomson研制出一台简易质谱仪,为后来质谱的发展奠定了基础。

年,FrancisWilliam用自己研制的质谱仪测量元素周期表中原子和分子的质量,该质谱仪后来成为原子物理学中的标准仪器。

年,Marttauch和R.Herzog根据他们的双聚焦理论,研制出双聚焦质谱仪。

年,Nier设计出单聚焦磁质谱仪。

年,第一台商品质谱仪问世。

年,W.E.Stephens发明了飞行时间(TOF)传感器装置。

年,Paul和Steinwedel提出四极滤质器。同年,Wiley和Mclarens设计出飞行时间质谱仪原型。

年,Inghram和Hayden报道的Tandem系统,即串联的质谱系统(MS/MS)。

年,Comisarow和Marshall首次将傅里叶变换技术应用到离子回旋共振质谱中,发明了傅里叶变换离子回旋共振质谱仪

年,传送带式LC/MS接口成为商业产品。

年,离子束LC/MS接口出现。

年,JohnFenn发明一种软电离离子源,即电喷雾电离源(ESI),促进了质谱技术在大分子分析领域的应用。

年,电喷雾质谱仪首次应用于蛋白质分析。

年,HensG.Dohmelt和W.Paul因离子阱(Iontrap)的应用获诺贝尔物理奖。

年,商品电喷雾质谱仪出现。

年,高分辨飞行时间质谱仪(DelayExtract,,Reflectron技术)出现。

年,J.B.Penn和田中耕一因电喷雾电离质谱和基质辅助激光解吸电离质谱获诺贝尔化学奖。

年,DVSSciences正式推出第一代商用质谱流式CyTOF。

年,Mr.ienore发布了一种反冲质谱仪的构想。

年,Hyperion组织成像质谱流式系统发布,标志着质谱流式技术正式跨入空间蛋白组学领域。

年,宸安生物发布全球首台可用于体外诊断PolarisStarionM1.0流式细胞质谱仪。

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质谱分析市场概况

近年来,得益于高灵敏度等优势,质谱分析被广泛应用于医疗健康、药物分析等领域,质谱仪需求量也急剧增长。相关数据显示,全球质谱仪市场规模从年的49亿美元增长至年的66亿美元,-年CAGR为7.73%,年市场规模可达到83亿美元,预计到年全球质谱仪市场规模将达到亿美元,-年的CAGR为7.64%。随着质谱分析市场需求的急剧增长,我国质谱仪市场也呈现快速增长态势。数据显示,年我国质谱仪行业市场规模达.2亿元,同比增长11.3%。到年,我国质谱仪市场规模约亿元左右,约占全球市场的30%左右。-年我国质谱仪总需求规模CAGR达到20.2%,高于全球7%的平均水平,约占全球总规模的1/3。

分地区来看,北美地区质谱仪市场规模较大,年销售额占据全球市场的40%。美国是北美地区最大的质谱仪市场,其后为加拿大。欧洲地区质谱仪市场规模排名第二,市场份额为32%,其中英国、法国、德国、意大利占据了主要市场份额。亚太地区市场规模排名第三,市场份额为20%。随着中国、印度、日本等国家对于质谱仪的需求增多,以及海外企业在亚太地区设立生产工厂和研究中心,亚太地区在全球质谱市场中的增速将进一步提高。目前,全球质谱仪市场主要被赛默飞、SCIEX(丹纳赫)、布鲁克、安捷伦、WATERS(沃特世)、岛津等国际行业巨头垄断,共占据96%以上的市场销售额。据统计,SCIEX、安捷伦、赛默飞、布鲁克、WATERS、梅里埃所占市场份额分别为22%、20%、17%、16%、13%、8%。

伴随国内厂商技术不断追赶、高端设备进口影响与国内政策扶持,我国质谱仪的进口依赖度从年的84.47%下降到年的73.36%。国内质谱仪行业逐渐摆脱历史影响,国产替代开始加速。

我国质谱仪行业市场主要由四极杆质谱仪及飞行时间质谱仪组成,市场占比分别为70%和20%,而离子阱质谱仪和磁质谱仪占比均为5%。在下游应用领域,年我国有32款取得注册证的国产临床质谱仪器,其中16款为飞行时间质谱(TOFMS)、12款为液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)、4款为电感耦合等离子体质谱(ICP-MS),以及73个获批的临床质谱试剂盒,其中串联质谱试剂盒占比达93%,进口试剂盒仅有WallacOy(珀金埃尔默子公司)的2款产品获批,其余均为国产试剂盒,国内质谱技术发展水平不断提升。

此外,在政策对临床质谱应用端和仪器端的高

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