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全球3D细胞高通量筛选技术研究情况

供稿人:徐星颖  供稿时间:2019-11-1   关键字:3D细胞  高通量  筛选  

近年来,3D细胞高通量筛选技术研究发展势头强劲,该技术应用于高通量筛选的研究数量激增,从2009年开始,研究数量开始呈现逐年增长的趋势。2015年,出现了新的增长拐点,研究数量显著增多。

具体见下图。



图1 全球3D细胞高通量药物筛选技术研究趋势

数据来源:Web of Science 核心合集, 上海科学技术情报研究所(ISTIS)整理

科研机构大力推动研究,龙头企业积极布局专利。全球3D细胞高通量筛选技术的主要研究机构为高校及科研院所,其中,美国高校占据研究主力,加利福尼亚大学研究排名第一,其次为哈佛大学、麻省理工大学。其中不乏国家级研究中心及实验室,如德国亥姆霍兹国家研究中心、美国劳伦斯伯克利国家实验室、法国国家科研中心、中国科学院,表明各国十分重视3D细胞高通量筛选技术的研究。

专利布局方面主要为公司及高校,代表性的公司有美国的美国康宁公司、Marrow-tech公司、美国n3D BIOSCIENCES。还有瑞士的InSphero公司,由多名博士依托于瑞士苏黎世联邦理工学院和苏黎世大学组建成立。其研发的平台及3D细胞专利技术可以直接进行高通量筛选,吸引了全球知名的前10家制药公司使用。


图2 全球高通量筛选3D细胞法研究机构论文排名     图3 全球3D细胞培养技术研究机构专利排名

数据来源:Web of Science核心合集,Incopat专利,上海科学技术情报研究所(ISTIS)整理

根据技术划分,3D水凝胶、悬浮培养技术成为热点。3D细胞培养技术主要有3D水凝胶技术、固体支架、细胞悬滴、生物反应器(悬浮培养)、微流控芯片技术等。其中,前两种技术属于支架培养技术,其他属于无支架培养技术。通过对3D细胞培养相关专利绘制的专利地形图(图4)来看,图中等高线山脉表示为国际专利布局重点,其重要程度用颜色加以区分,由浅咖啡色、灰色到白色,依次增强。国际上对水凝胶、生物反应器(悬浮培养)等技术进行了重点专利布局。

根据应用领域划分,肿瘤、干细胞是3D细胞聚焦点。通过对WoS核心期刊论文的分析,应用3D细胞技术进行高通量筛选研究的主要领域为肿瘤、干细胞方向。其中肿瘤领域研究占53.5%,干细胞方向研究占24.7%,其他领域占21.8%。通过专利地形图(图4)来看,国际上专利布局的重点领域为肿瘤药物发现及干细胞培养。

图4 全球3D细胞培养技术专利地图

来源:上海科学技术情报研究所(ISTIS)检索分析制图

 

 


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