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中国生物工程杂志

CHINA BIOTECHNOLOGY
中国生物工程杂志  2022, Vol. 42 Issue (6): 102-115    DOI: 10.13523/j.cb.2201042
产业发展     
基于专利分析的3D生物打印产业发展态势研究
张景琦1,*(),王晟1,2
1.杭州电子科技大学图书馆 杭州 310018
2.浙江省医学信息与生物三维打印重点实验室 杭州 310018
Development Trend of 3D Bioprinting Industry Based on Patent Analysis
ZHANG Jing-qi1,*(),WANG Sheng1,2
1. Hangzhou Dianzi University Library, Hangzhou 310018, China
2. Key Laboratory of Medical Information & 3D Bioprinting of Zhejiang Province, Hangzhou 310018, China
 全文: PDF(11034 KB)   HTML
摘要:

目的:揭示3D生物打印产业技术研发态势和专利布局,以期为相关机构提供竞争情报,为行业发展提供数据支撑。方法:基于3D生物打印领域产业调研和技术分解,构造检索式获取数据,多维度量化分析领域专利。结果:3D生物打印产业发展可分为孕育期、萌芽期和高速发展期;该产业集中度较低,处于分散竞争阶段;申请人多依据地缘因素选择合作对象,合作方之间多为不同类型的机构;中国申请人的专利申请量占全球的比重已接近50%,但美国申请人的专利篇均被引频次仍远超中国;美国申请人更关注海外市场。结论:3D生物打印产业尚未形成规模效应,有必要整合业内资源,打造产业集群;中、美两国在该产业都具有优势地位,中国亟待加强海外专利布局;综合权衡专利数量和质量,美国申请人的专利竞争力仍高于中国,中国需培育更多核心专利。

关键词: 3D生物打印细胞打印专利分析知识产权信息服务    
Abstract:

Objective: The purpose is to reveal the research and technology development and patent layout of the 3D bioprinting industry, in order to provide competitive intelligence service for relevant institutions and data support for the development of the industry. Methods: Based on industry research and technology decomposition in the field of 3D bioprinting, we constructed queries to obtain data, and quantitatively analyzed relevant patents in multiple dimensions. Results: The development of 3D bioprinting industry can be divided into gestation period, budding period and high-speed development period; this industry has a low concentration and is in the stage of decentralized competition; applicants mostly choose partners based on geographical factors, and the partners are mostly different types of institutions; Chinese applicants account for nearly 50% of the world’s patent applications, but the average frequency of patent citations of American applicants is still far higher than that of China; American applicants pay more attention to overseas markets. Conclusion: A scale effect has not yet existed in 3D bioprinting industry, so it is necessary to integrate industry resources and build industrial clusters. Both China and the United States have dominant positions in this field, but China urgently needs to strengthen the layout of overseas patents. Taking into account the number and quality of patents, the patent competitiveness of US applicants is still higher than that of China, so China needs to strengthen the cultivation of core patents.

Key words: 3D Bioprinting    Cell printing    Patent analysis    Intellectual property information service
收稿日期: 2022-01-22 出版日期: 2022-07-07
ZTFLH:  R318  
通讯作者: 张景琦     E-mail: t_zjq@hdu.edu.cn
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作者相关文章  
张景琦
王晟

引用本文:

张景琦,王晟. 基于专利分析的3D生物打印产业发展态势研究[J]. 中国生物工程杂志, 2022, 42(6): 102-115.

ZHANG Jing-qi,WANG Sheng. Development Trend of 3D Bioprinting Industry Based on Patent Analysis. China Biotechnology, 2022, 42(6): 102-115.

链接本文:

https://manu60.magtech.com.cn/biotech/CN/10.13523/j.cb.2201042        https://manu60.magtech.com.cn/biotech/CN/Y2022/V42/I6/102

图1  3D生物打印产业技术分解
图2  3D生物打印领域专利申请-公开动向
图3  3D生物打印专利技术构成
分区 IPC 技术领域 专利数量
核心区(29.77%) A61L 材料或消毒的一般方法或装置;空气的灭菌、消毒或除臭;绷带、敷料、吸收垫或外科用品的化学方面;绷带、敷料、吸收垫或外科用品的材料 459
相关区(36.25%) B29C 塑料的成型连接;塑性状态材或料的成型,不包含在其他类目中的;已成型产品的后处理,如修整 231
C12N 微生物或酶;其组合物;繁殖、保藏或维持微生物;变异或遗传工程;培养基 168
A61F 可植入血管内的滤器;假体;为人体管状结构提供开口或防止其塌陷的装置,如支架;整形外科、护理或避孕装置;热敷;眼或耳的治疗或保护;绷带、敷料或吸收垫;急救箱 160
边缘区(33.98%) C12M 酶学或微生物学装置 102
A61K 医用、牙科用或梳妆用的配制品 63
C08J 加工;配料的一般工艺过程;不包括在C08B,C08C,C08F,C08G或C08H小类中的后处理 30
C09D 涂料组合物,如色漆、清漆或天然漆;填充浆料;化学涂料或油墨的去除剂;油墨;改正液;木材着色剂;用于着色或印刷的浆料或固体;原料为此的应用 24
C08L 高分子化合物的组合物 23
B01L 通用化学或物理实验室设备 18
表1  3D生物打印技术领域分区
图4  3D生物打印专利公开地域/机构、类别分布
图5  3D生物打印产业专利申请来源分布
图6  3D生物打印产业专利技术流向图
图7  3D生物打印产业全球专利申请重心迁移趋势
申请人 数量 申请人 数量 申请人 数量
四川蓝光英诺生物科技股份有限公司 77 Tepha Inc. 14 Rokit Healthcare Inc. 8
Cellink AB 44 佛罗里达大学 13 Dermagenesis LLC 8
密苏里大学 37 暨南大学 12 上海理工大学 8
清华大学 36 清华大学深圳研究生院 12 青岛尤尼科技有限公司 8
上海交通大学医学院附属第九人民医院 35 韩国产业技术大学 12 华盛顿国家儿童医疗中心 8
麻省理工学院 33 西北工业大学 11 上普(北京)生物科技有限公司 8
T R Biofab Co. Ltd. 32 印第安纳大学 11 法国皮肤替代研究实验室 8
浙江大学 31 卡内基梅隆大学 11 Biogelx Ltd. 8
浦项科技大学 30 华东理工大学 11 里昂第一大学 8
杭州捷诺飞生物科技股份有限公司 26 Auregen Biotherapeutics SA 11 Biobots Inc. 8
加利福尼亚大学 25 PTT Global Chemical PCL 11 美国卫生与公众服务部 8
Aspect Biosystems Ltd. 23 克利夫兰州立大学 11 杭州电子科技大学 8
西安交通大学 21 Micreos B V 10 牛津大学 8
苏黎世联邦理工学院 20 Regeninx Ltd. 10 吉林大学 7
Prellis Biologics Inc. 18 塔夫茨大学 10 广西医科大学 7
蔚山科技大学 18 中山光禾医疗科技有限公司 10 阿克伦大学 7
中国科学院深圳先进技术研究院 18 Granbio Intellectual Property Holdings LLC 10 中山大学 7
Inventia Life Science Pty. Ltd. 18 得克萨斯大学 9 中国人民解放军总医院 7
广州迈普再生医学科技股份有限公司 18 扬州大学 9 Allevi Inc. 7
四川大学 17 Muller Werner E L 9 里昂国立应用科学学院 7
上海大学 17 Advanced Solutions Life Sciences LLC 9 法国国家科学研究中心 7
新加坡科技研究局 16 3D Systems Inc. 9 成均馆大学 7
Paul Gatenholm 15 Sharklet Tech Inc. 9 Gabor Forgacs 7
太原理工大学 15 北京大学第三医院 9 里昂高等化学、物理及电子学校 7
华南理工大学 14 Erik Gatenholm 8
表2  3D生物打印产业专利全球高产申请人
集中度 孕育期 萌芽期 高速发展期
CR4 24.73% 26.85% 8.66%
麻省理工学院 密苏里大学 四川蓝光英诺生物科技股份有限公司
华盛顿国家儿童医疗中心 Gabor Forgacs Cellink AB
塔夫茨大学 Francoise Marga 清华大学
Therics Inc. 广州迈普再生医学科技股份有限公司 上海交通大学医学院附属第九人民医院
CR8 32.42% 33.56% 14.05%
HHI 291.0 386.0 52.5
表3  3D生物打印产业专利集中度
图8  3D生物打印产业专利申请人-IPC分布图
IPC 技术领域
B33Y 增材制造,即三维〔3D〕物品制造,通过增材沉积,增材凝聚或增材分层,如3D打印,立体照片或选择性激光烧结
C07K
C12P 发酵或使用酶的方法合成目标化合物或组合物或从外消旋混合物中分离旋光异构体
G01N 诊断、外科、鉴定
其他 (表1)
表4  3D生物打印专利IPC分类号技术内涵
图9  3D生物打印产业专利申请人合作网络
图10  3D生物打印产业专利引文网络
公开号 申请日 公开日 申请人 家族被引频次
US5490962A 1993 1996 麻省理工学院 749
US6454811B1 1999 2002 麻省理工学院、Therics Inc. 392
WO9640002A1 1996 1996 麻省理工学院、华盛顿国家儿童医疗中心 246
US5869170A 1995 1999 麻省理工学院 238
US6139574A 1997 2000 华盛顿国家儿童医疗中心、麻省理工学院 237
表5  3D生物打印产业被引频次排名前5的专利
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