干貨:深度剖析石墨烯在醫療領域的應用——專利篇

  石墨烯在醫療領域的研究和應用一直是專家、學者、企業的研究熱點。石墨烯在納米載藥、生物檢測、腫瘤治療、細胞成像等方面的潛在應用,以及石墨烯理療產品的上市,都將會極大地推動醫療領域的快速發展。為了讓更多的人全面深入地了解石墨烯在醫療領域應用情況,更好的促進石墨烯在醫療領域的應用,CGIA Research對石墨烯醫療領域進行了系統研究,本文主要從專利角度去解析石墨烯在醫療領域的應用發展情況。


一、 全球石墨烯醫療領域專利分析

  截止2018年11月6日,在德溫特創新索引(DII)數據庫中,以“Graphene”為主題詞進行檢索,在所得結果中進行篩選,共檢索到石墨烯醫療領域專利3022件。


(一) 全球石墨烯醫療專利數量呈逐年增加趨勢

  圖1為全球石墨烯醫療領域專利申請數量年度分布圖,從中可以發現從2004到2018年,專利申請數量整體呈現遞增態勢。2009年之前每年專利數量小于10件,但2010年至2014年幾乎是翻倍增長,石墨烯醫療領域研究也隨著石墨烯全球研究熱潮進入快速發展階段。2017年的專利申請量達到708件,同比增長36.4%,2018年截止目前的專利申請量為548件,至本年度結束的專利數量有望與2017年持平甚至超越。


微信圖片_20181220134730.png圖1 全球石墨烯醫療領域專利申請數量年度分布圖


(二) 專利權人集中于中美韓三國

  基于全球石墨烯醫療領域專利歷年申請數量和專利權人數量,得到如圖2的專利申請數量與專利權人數量的年度趨勢分布圖。這張圖不僅能直觀表現出年度專利數量和專利權人數量,還能夠表現出石墨烯醫療領域專利技術的發展進程。從圖中可以看出,2009年至2014年每年的專利數量和專利權人數量幾乎相當,呈正比例增長趨勢,2015年開始專利數量增長速度大于專利權人增長速度,石墨烯在醫療領域的應用正受到越來越多的業內人士的重視。


微信圖片_20181220134735.png圖2 全球石墨烯醫療領域專利申請數量與專利權人數量的年度分布圖


  通過對全球石墨烯醫療領域專利權利人的進一步統計分析,擁有石墨烯醫療專利數量超過20件(包含)的權利人有12位,其中8個來自中國,3個來自韓國,1個來自美國。這些專利權利人中,除了美國的IBM公司之外,剩余都是高校。這也充分表明,高校等科研機構是目前石墨烯醫療領域研究的核心力量,這與醫療研究的周期和特性有很大關聯。


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圖3 全球石墨烯醫療領域專利權人TOP10


(三) 技術領域

  圖4給出了全球石墨烯醫療領域專利申請量TOP10的IPC 分類號,專利申請主要集中于G01N-027/327、C01B-031/04、G01N-027/30、C12Q-001/68、A61P-035/00等十個方向,數量最多的是G01N-027/327,申請數量為378件,占12.5%。


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圖4 全球石墨烯醫療領域專利數量IPC  TOP10


(四) 核心專利

  圖5為全球石墨烯醫療領域專利引用頻次TOP10的專利權人排列圖,從圖中可以看出,在TOP10高被引專利中,專利權人來自美國的有5個,中國2個,德國、澳大利和新加坡各有1個。引用頻次最高的專利來自哈佛大學,引用頻次為78次。中國的兩篇高頻引用專利分別來自北京科技大學和湘潭大學,引用頻次分別為29次和27次。


微信圖片_20181220134744.png圖5 全球石墨烯醫療領域專利引用頻次TOP10的專利權人排列圖


二、 中國石墨烯醫療領域專利分析

  《2018年石墨烯技術專利分析報告》中指出,我國石墨烯醫療領域的專利申請數量共 719 件,主要集中在藥物載體、DNA 基因檢測、人造骨骼等領域。其中申請量較多的領域為藥物載體,專利申請量為174 件,占總申請量的24.2%。DNA基因檢測和人造骨骼的專利申請數量次之,分別為55件和48件,富集萃取、水凝膠和熒光標記等領域的專利數量也不少。這充分說明業內對石墨烯醫療的研究十分感興趣,期望能將石墨烯的特異性能應用于醫療行業。


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  表1為我國石墨烯醫療領域專利申請人統計表,高校和科研院所在石墨烯醫療領域的專利數量較大,其中東華大學的專利數量最多,為15件;江蘇大學的專利數量次之;江南大學、鄭州大學和中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所的專利數量均為13件。企業方面的專利數量相對較少,常州碳宇、成都新柯力等在石墨烯醫療領域已展開布局。總體來看,我國石墨烯醫療領域專利集中于高校院所,企業專利數量較少。


表1為我國石墨烯醫療領域專利申請人統計表

微信圖片_20181220134751.png微信圖片_20181220134755.png微信圖片_20181220134759.png


  目前石墨烯發展正處于產業化初期,同樣石墨烯在醫療市場的應用也處于早期發展階段。但其在許多醫療領域具有很好的發展潛力,有望成為下一次醫療革命的關鍵之匙。