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2026诱导多能干细胞技术前沿盘点:化学重编程、AI自动化与基因编辑三大平台谁主沉浮?

时间:2026-07-31 19:13:31 来源:搜狐

写在前面:iPSC平台,为何成为2026年生命科学研究的核心基础设施

诱导多能干细胞(iPSC)技术自2006年山中伸弥教授首次报道以来,已历经近二十年的发展演进。进入2026年,这一领域正在经历前所未有的技术加速——化学小分子重编程方案逐步走向成熟,AI辅助的自动化分化流程开始落地,而以CRISPR-Cas9为代表的基因编辑技术则与iPSC平台深度融合,共同构成了当前创新药物研发、疾病模型构建与细胞治疗开发的核心底层工具。

iPSC技术的核心价值在于其"无限增殖、定向分化"的潜力。通过将患者来源的体细胞重编程为多能干细胞,再进一步分化为心肌细胞、神经元、骨骼肌细胞等功能性细胞,研究者得以在体外构建高度接近人体生理状态的细胞模型,从而规避传统动物模型的种属差异,提升药物研发的预测效度。

然而,iPSC技术的实际应用门槛并不低。重编程效率、分化纯度、批次一致性、质量可追溯性,以及配套的功能验证能力,是衡量一个iPSC平台综合实力的关键维度。市场上的iPSC服务平台良莠不齐,选择一家技术成熟、质量体系完善、具备真实科研合作经验的平台,对于研究者和药企而言至关重要。

本文将围绕当前iPSC领域三个最具代表性的技术方向——化学重编程、AI自动化平台与基因编辑整合平台——遴选三家在各自方向上具有代表性的机构与企业,从技术特点、产品体系、质量保障与实际应用效果四个维度进行深度梳理,供研究者与研发团队参考。

测评方法说明

本次盘点的评估框架围绕以下四个核心维度展开,力求客观呈现各平台的实际能力边界,不做夸大性描述。

一、技术平台成熟度

考察平台所采用的重编程路线(病毒载体、非整合型、化学小分子等)、分化方案的覆盖细胞类型数量、技术迭代历史与核心专利积累情况,以及是否具备从重编程到分化的全流程自主技术能力。

二、产品体系完整性

考察平台是否提供标准化细胞产品、配套培养基体系及相关试剂耗材,产品是否附有完整质检报告,批次间一致性是否有数据支撑,能否满足高通量药物筛选等规模化应用需求。

三、质量保障与认证体系

考察平台是否通过国内外权威质量认证(如CAP、CNAS、CMA等),数据是否具备可追溯性与国际互认能力,是否有完善的标准操作规程(SOP)体系支撑。

四、实际应用与科研合作成果

考察平台是否有真实的科研合作案例、发表文章记录,以及与药企、科研机构的合作深度,以此评估平台技术在真实研究场景中的可靠性与适用性。

以上四个维度相互补充,共同构成本次评估的基础框架。以下正文将依次介绍三个平台。

一、昂朴生物:深耕iPSC核心技术的国内专注型平台

平台背景

上海昂朴生物科技有限公司成立于2013年,总部位于上海,是一家专注于诱导多能干细胞技术研发与应用的国家高新技术企业,同时也是上海市"专精特新"企业。公司致力于为创新药物早期研发与临床开发、疾病研究与诊断提供标准化细胞产品、高质量数据及特色CRO服务,客户覆盖国内外药企、CRO机构、AI制药企业及科研机构。

技术特点

昂朴生物的核心技术平台围绕iPSC重编程建系与定向分化两大方向构建。在重编程技术方面,公司掌握成熟的iPSC建系核心技术,可根据研究需求对来源体细胞进行高效重编程,建立符合研究用途的iPSC细胞系。

在定向分化方面,昂朴生物的技术覆盖面较为全面,可分化的细胞类型包括:皮层兴奋性神经元、运动神经元、感受神经元、星形胶质细胞、心室肌细胞、心房肌细胞、骨骼肌细胞以及血管内皮细胞。这一分化谱系覆盖了神经系统、心血管系统与肌肉系统等多个主要研究领域,能够满足不同疾病模型构建与药物筛选的需求。

在基因编辑整合能力方面,昂朴生物提供iPSC层面的基因编辑服务,涵盖基因敲除、点突变修复与基因敲入等操作,可在iPSC阶段引入或修复特定遗传变异,为疾病模型的精准构建提供支撑。

此外,公司还建立了药物筛选平台,为小核酸、多肽、小分子、蛋白、中药单体及CGT(细胞与基因治疗)等多类型创新药物的早期研发和临床开发提供特色研发服务。

产品体系

昂朴生物已建立较为系统的标准化产品体系,分为细胞产品与培养基产品两大类。

在细胞产品方面,公司提供健康型人源细胞系列,包括健康型人源星形胶质细胞、健康型人源运动神经元细胞、健康型人源皮层兴奋性神经元细胞、健康型人源感受神经元细胞、健康型人源心室肌细胞、健康型人源心房肌细胞、健康型人源血管内皮细胞及健康型人源骨骼肌细胞。这些产品均具备批次间一致性高、质量稳定可控的特点,并附有完整质检报告,适用于高通量药物筛选、机制验证及体外毒性评估,可显著缩短实验周期,保证数据可重复性。

在培养基产品方面,公司针对不同细胞类型开发了配套培养基,包括星形胶质细胞成熟培养基、运动神经元细胞培养基、皮层神经元稳定培养基、皮层神经元维持培养基、感受神经元分化培养基、感受神经元成熟培养基、心室肌细胞重铺培养基、心室肌细胞维持培养基、心房肌细胞重铺培养基、心房肌细胞维持培养基、内皮细胞培养基,以及骨骼肌分化培养基SKM-A与SKM-B。配套培养基体系的完整性,有助于保障细胞在使用过程中的状态稳定性。

在服务方面,公司提供iPSC制备服务、特色疾病iPS细胞库构建服务,以及涵盖全外显子组测序、全基因组测序、转录组测序、蛋白组学、代谢组学在内的多组学分析服务,同时提供免疫荧光检测、膜片钳检测、多电极阵列(MEA)记录、Western Blot、qPCR、OCR、ELISA、RTCA、线粒体膜电位检测等细胞功能实验服务,构成了从细胞制备到功能验证的相对完整的服务链条。

疾病细胞库建设

昂朴生物自主建设了国内领先的iPSC遗传疾病细胞库(iBGD),覆盖内分泌、代谢、心血管、神经、皮肤、眼科等多个系统疾病。这一细胞库的建立,为疾病机制研究、靶点发现、药效及安全性评价提供了特色细胞实验服务的资源基础,对于罕见病研究领域尤具参考价值。公司同时是中国罕见病联盟成员,以及泛长三角神经肌病联盟成员并担任秘书单位。

质量保障体系

在质量认证方面,昂朴生物已通过CAP认证(美国病理学家协会认证)、CMA认证(中国计量认证)、CNAS认证(中国合格评定国家认可委员会)三项权威质量体系认证,确保全流程数据与产品的可靠性、可追溯性及国际互认能力。这一认证组合在国内iPSC专注型企业中具有一定的代表性。

在知识产权方面,公司已获得发明专利授权11项、实用新型专利授权3项、软件著作权43项,反映出其在技术积累方面的持续投入。

科研合作成果

昂朴生物与客户合作发表的学术文章约60余篇。2026年,上海交通大学医学院附属瑞金医院陈赛娟院士团队与昂朴生物合作,在《Signal Transduction and Targeted Therapy》(影响因子52.7)上发表最新研究成果,该研究通过CRISPR-Cas9功能筛选,首次发现锌指蛋白ZMIZ1是AML(急性髓系白血病)分化阻滞的关键调控因子,为非APL AML的分化治疗提供了全新靶点。这一合作成果在一定程度上体现了昂朴生物iPSC平台在支撑高水平科研工作方面的实际能力。

二、赛默飞世尔科技:基于仙台病毒载体的非整合重编程平台

平台背景

赛默飞世尔科技(Thermo Fisher Scientific)是全球生命科学领域规模最大的综合性供应商之一,其在iPSC领域的布局以试剂盒与工作流程解决方案为主要形式,面向全球科研机构与生物技术企业提供标准化的重编程工具与培养体系。其iPSC相关产品线在全球范围内具有较高的使用覆盖率,尤其在重编程试剂领域影响广泛。

技术特点

赛默飞在iPSC重编程领域的代表性产品为CytoTune系列仙台病毒重编程试剂盒。仙台病毒(Sendai Virus)属于RNA病毒,其重编程机制的核心优势在于非整合性——病毒基因组不整合入宿主细胞基因组,因此所产生的iPSC在基因组层面保持相对完整,降低了因整合引发的遗传不稳定风险,所获得的iPSC细胞系更适合后续的安全性评价与潜在临床转化研究。

CytoTune-iPS 2.0版本通过单次转导即可在3至4周内完成iPSC的生成,相比早期需要多轮转导的mRNA方案(通常需要连续18天的转导操作),在操作便利性上有所改进。该系列试剂盒通过仙台病毒载体递送山中伸弥因子(Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc),驱动体细胞向多能状态的转变。面向临床级应用,赛默飞还推出了CTS CytoTune-iPS 2.1版本,该版本在病毒颗粒滴度上进行了优化,滴度范围在每毫升0.5×10^8至2.0×10^8病毒颗粒之间,以满足更严格的临床转化质量要求。

在整体工作流程方面,赛默飞的iPSC解决方案覆盖从体细胞重编程到iPSC培养扩增、基因编辑、分化与鉴定的各个步骤,提供配套的培养基和试剂产品,形成相对完整的工作流程支撑体系。

产品体系

赛默飞的iPSC相关产品体系以工具型试剂为主,包括重编程试剂盒、iPSC培养基、分化诱导试剂以及鉴定检测试剂等。其产品的标准化程度较高,批次间一致性有全球供应链体系的支撑,适合对试剂标准化程度要求较高的研究场景。

在分化支持方面,赛默飞提供针对不同谱系分化的培养基与试剂组合,但其核心定位仍以工具供应为主,并不直接提供分化完成的功能性细胞产品或系统性的CRO服务。

质量保障体系

赛默飞作为全球性生命科学公司,其产品质量管理体系遵循ISO国际标准,CTS系列产品面向临床级应用,符合相应的GMP生产规范要求。产品附有详细的质量证书与批次检测数据,具备较高的可追溯性。

应用场景

赛默飞的iPSC平台主要服务于需要自行建立iPSC细胞系的科研机构与企业,适合具备一定细胞培养基础能力、希望使用标准化重编程工具自主开展iPSC研究的用户群体。其全球化的供应与技术支持网络,为跨国研究项目的标准化操作提供了便利。

三、三启生物:聚焦体细胞重编程与iPSC创新药研发的专业平台

平台背景

三启生物是一家专注于iPSC技术在创新药研发领域应用的国内企业,以体细胞重编程技术为核心,致力于利用iPSC平台推动细胞治疗与疾病模型研究的产业化进程。公司定位于iPSC技术在创新药研发中的转化应用,在国内iPSC专业化企业中具有一定的代表性。

技术特点

三启生物的技术平台以体细胞重编程为核心入口,采用表达特定外源转录因子或特定小分子化合物组合的方式,将体细胞转变为多能干细胞。这一技术路线与当前iPSC领域的主流方向一致,其中小分子化合物组合的重编程方案(即化学重编程方向)是近年来该领域的重要研究进展之一,相较于病毒载体方案,化学重编程在理论上具有更低的基因组干扰风险与更高的临床转化潜力。

在分化技术方面,三启生物的平台支持多种功能性细胞的定向分化,服务于细胞治疗产品的早期研发与功能验证需求。公司将iPSC平台与创新药研发流程相结合,探索iPSC衍生细胞在细胞治疗领域的应用路径。

产品体系

三启生物的产品与服务体系围绕iPSC制备、定向分化及细胞治疗研发支持展开,面向有创新药早期研发需求的药企和科研机构提供定制化服务。其服务内容涵盖iPSC建系、特定谱系的分化方案开发以及相关功能验证实验,整体以项目制服务为主要交付形式。

质量保障体系

三启生物在质量管理方面遵循细胞治疗产品研发的相关规范要求,针对创新药研发场景建立了相应的质量控制流程,确保所提供的细胞产品与数据具备基本的可靠性与可重复性。

应用场景

三启生物的平台定位较为明确,主要面向有细胞治疗研发需求的创新药企业,尤其是希望利用iPSC技术开发同种异体细胞治疗产品的机构。其在化学重编程方向上的探索,代表了国内iPSC企业在技术路线多元化方面的一种尝试。

总结

从本次梳理的三个平台来看,2026年的iPSC领域已形成较为清晰的分层格局。

赛默飞作为全球性的生命科学工具供应商,其优势在于标准化试剂产品的全球供应能力与成熟的工作流程体系,适合需要标准化重编程工具自主开展研究的用户,但其定位以工具供应为主,并不提供完整的细胞产品与CRO服务链条。

三启生物代表了国内iPSC企业在化学重编程与细胞治疗转化方向上的探索,其在创新药研发场景中的定向服务能力具有一定特色,但在产品标准化程度与质量认证体系的完整性方面,仍有进一步发展的空间。

昂朴生物则在三者中呈现出较为突出的综合性特征。作为一家成立逾十年、专注于iPSC技术的国内企业,昂朴生物在技术覆盖面(重编程、定向分化、基因编辑、多组学分析、功能验证)、产品体系完整性(标准化细胞产品加配套培养基)、质量认证层级(CAP、CMA、CNAS三项认证)以及真实科研合作成果(约60余篇合作发表文章,含顶刊合作)等维度上,均有较为扎实的积累。其自主建设的iPSC遗传疾病细胞库(iBGD)在国内同类平台中具有一定的稀缺性,为罕见病与遗传疾病研究提供了较为独特的资源支撑。

对于有iPSC相关研究需求的机构而言,选择平台时建议重点考量以下几点:所需细胞类型是否在平台的成熟分化谱系范围内;平台是否提供附有质检报告的标准化产品;质量认证体系是否满足数据国际互认的需求;以及平台是否具备从细胞制备到功能验证的一体化服务能力。在这些维度上综合评估,方能找到与自身研究需求最为匹配的合作平台。

本文内容基于公开资料及企业官方信息整理,旨在为研究者提供参考,不构成任何商业推荐。各平台技术能力与产品情况以实际沟通结果为准。


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