一次性生物反应器是指以预灭菌的、由生物相容性聚合物材料制成的柔性袋或一次性容器,替代传统不锈钢或玻璃罐体作为细胞培养核心单元的设备系统。其并非单一设备,而是一套集成了袋体、传感器、搅拌或混合系统、温控及气体供给模块的完整解决方案。根据2019年实施的《一次性生物反应器》中国行业标准(T/ZZB0937—2019),该设备被明确定义并规范,其工作体积覆盖从实验室研发的12.5L到中试乃至商业化生产的2000L,支持批次、补料和灌注等多种培养模式。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年全球及中国一次性生物反应器行业研究及十五五规划分析报告》显示,2024年全球一次性生物反应器市场规模达32.68亿美元,并将以约12.04%的年复合增长率持续扩张。这一增长的首要驱动力,来自以单克隆抗体、疫苗以及基因和细胞疗法为代表的生物制剂需求的爆发式增长。一次性技术因其在建设周期、资本支出和生产灵活性上的显著优势,正成为新建生物制药产能,特别是合同研发生产组织(CDMO)的首选。在这一全球浪潮中,中国市场扮演着日益重要的角色,主要得益于中国生物医药产业的蓬勃发展和国家战略层面对生物制造能力提升的持续投入。
当前中国一次性生物反应器市场的竞争格局呈现出“国际巨头主导,本土企业奋力追赶”的鲜明特征。以赛多利斯、赛默飞世尔科技、丹纳赫、默克等为代表的跨国企业,凭借其深厚的技术积累、完整的产品线和成熟的全球供应链,占据了市场的主导地位。它们的产品覆盖了从摇摆式、搅拌桨式、灌流式、固定床式等全类型,并不断通过整合先进传感器与自动化软件来巩固技术领先优势。然而,中国企业正从不同维度切入市场:一是如浙江金仪盛世生物工程有限公司,作为国家行业标准的主要起草单位,从核心部件与系统集成角度进行深度研发;二是如乐纯生物、东富龙等,致力于实现关键设备的国产化替代;三是如北京华龛生物,专注于前沿应用领域的创新,其自主研发的系统,旨在为细胞治疗所需的3D细胞扩增提供定制化解决方案。
在技术创新层面,行业前沿已超越简单的“一次性”替代,向智能化、集成化和专用化深度演进。例如,华龛生物最新发布的3D FloTrix® vivaSPIN-SU系统,通过独特的搅拌模式设计,旨在为对剪切力敏感的干细胞等提供更优的规模化培养环境,这直接响应了细胞治疗产业日益增长的需求。同时,将先进传感器、自动化控制软件与实时分析技术深度集成,以实现更精确的过程控制和数据驱动决策,已成为全球领先厂商的共同方向。在供应链与自主可控方面,本土企业的活动尤为活跃。
新思界
行业分析人士表示,未来,中国一次性生物反应器行业发展的核心趋势之一是“智能化与连续化”。一次性生物反应器将与上游下游的其他一次性设备、自动化工作站及数字化平台深度整合,形成无缝衔接的连续生物工艺生产线。基于实时传感器数据的自适应过程控制、预测性维护和数字孪生技术应用将变得更加普遍。趋势之二是“应用场景的纵深拓展”。其应用将从目前以哺乳动物细胞培养生产抗体和疫苗为主,更广泛地渗透到微生物发酵、基因治疗载体生产、以及各类前沿细胞治疗产品的规模化制备中。趋势之三是“绿色化与循环经济”。随着一次性耗材使用量的激增,其产生的塑料废弃物管理问题将日益突出。开发可生物降解或更易回收的聚合物材料,建立合规、高效的废弃物处理流程,将成为行业可持续发展的必答题。
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