Bio-Rad通过收购正式进军PCR市场

Bio-Rad在开发、制造以及销售各种面向生命科学研究和临床诊断市场的创新产品方面处于国际领先地位。Bio-Rad主要涉及生命科学研究和临床诊断领域。

在生命科学研究领域，Bio-Rad基于分离、纯化、鉴定、分析以及扩增生物材料的技术，为细胞生物学、基因表达、蛋白质纯化、蛋白定量、药物发现和生产、食品安全和科学教育领域提供仪器、软件、消耗品、试剂和相关内容。

在临床诊断领域，Bio-Rad利用各种技术提供诊断产品和系统，并为输血、糖尿病监测、自身免疫和传染病检测市场提供颇具价值的临床信息，这些产品用于支持疾病和其他医疗状况的诊断、监测和治疗。

PCR技术作为生命科学研究中的一个分支，也是Bio-Rad商业版图中的一部分。

在1999年Bio-Rad通过推出iCycler热循环仪而正式进入PCR市场。2008年推出新一代PCR仪器，包括1000系列热循环仪和CFX实时PCR监测系统。

2011年Bio-Rad斥资1.62亿美元收购QuantalLife公司，引进数字PCR技术，正式进军数字PCR市场。2017年，Bio-Rad再收购数字PCR方面的竞争对手RainDance Technologies，RainDance的基于液滴的解决方案将扩大Bio-Rad产品线到下一代测序技术的应用，并加强公司在微滴数字PCR（ddPCR）领域的技术能力。

PCR产品核心技术：微滴式数字PCR

Bio-Rad的高性能PCR扩增系统具有最先进的新技术，可为基因组实验提供更高的准确性和可重复性。其产品线包括热循环仪、实时 PCR 系统、PCR 试剂、塑料产品和 NGS 库制备套件，以及微滴式数字PCR（ddPCR）和 ddSEQ 系统。这些产品中，Bio-Rad的核心技术是微滴式数字PCR技术。

微滴式数字PCR技术及其专利简述

通过对Bio-Rad中涉及PCR领域相关技术的同族专利粗略分析，认为其在微滴式数字PCR（ddPCR）相关技术的专利申请量占据了其PCR领域的大半部分。其中，PCR热循环仪、PCR反应化合物、qPCR方法、试剂盒技术等与ddPCR弱相关的专利占比相对其核心技术“微滴式数字PCR技术”占比较小。

进一步对涉及ddPCR的专利分析，发现其中绝大部分专利相关于水乳化微滴和微流控技术（这两个技术直接关联于微滴制备），还有少部分涉及ddPCR设备及分析方法。

ddPCR相关代表专利举例如下：

实际上，Bio-Rad开始提供微滴式数字PCR（ddPCR）系统是在收购了QuantaLife并获取其微滴式数字PCR技术之后。也就是说，Bio-Rad虽然在之前涉及热循环仪等相关于PCR反应的设备，但其进入技术门槛更高的数字PCR领域是通过收购的方式实现的。

之后，市场上出现了其强劲的竞争对手RainDance Technologies，RainDance的核心技术可在短时间内生成数百万个皮升级的微液滴，是Bio-Rad的500倍，Bio-Rad又通过收购将这些相关微滴式数字PCR技术的专利把握在自己手中，并持续性进行专利布局，从而Bio-Rad在微滴式数字PCR领域处于几乎垄断的地位。

微滴式数字PCR相关技术是结合油包水乳化微滴技术和微流体技术，每份样品可生成20000个高度均一的纳升级微滴，并且还可以通过反应孔合并对高达数百万计的微滴进行分析，实现单份样品更高的检测灵敏度，使定量分析达到一个全新的水准。

结合公告号为US9938572B1的专利来看，其提供生产油包水型乳液的方法，利用连续相流体与水不相容的原理形成乳液，如图左侧所示，腔室300中最初包含位于连续相流体308上的水相流体306，连续相流体308和水相流体306是不相容的并且连续相流体308的密度比水相流体306密度大，经过多次平移循环后，在腔室中形成如图右侧所示的乳液314。

基于微滴式数字PCR核心技术，Bio-Rad提供的微滴式数字PCR系统的产品如下表所示：

基于上述产品，Bio-Rad的微滴式数字PCR系统的操作基本流程如下：

对应的，在这些微滴式数字PCR系统的产品上，Bio-Rad布局了相关专利进行保护。

比如前表格中所列US9649635B2专利，该专利中公开的系统包括液滴形成仪和微流体芯片，液滴形成仪可以向预设在微流体芯片上的乳液相施加压力,以驱动芯片中乳液的形成和收集，当液滴形成仪检测到满足预定条件的压力变化时，停止向芯片施加压力。

该专利所提供的形成乳液的系统所覆盖范围包括产品表格中的QX200微滴生成仪。其同族专利还包括：US9636682B2、US20170056886A1、US20140200164A1、US20170056884A1、US9492797B2。

基于核心专利维护市场地位

事实上，Bio-Rad的水乳化微滴和微流控技术不仅仅是可以应用于数字PCR分析中，而且还可应用在基因测序、细胞分析等方向。Bio-Rad作为该核心技术的拥有者使得其在分子诊断领域占据有利的竞争态势。

10x Genomics是基因检测领域的领导者，成立于2012年，总部位于美国加利福利亚州，在英国、法国、瑞士等十余个国家都设有办事处。该公司拥有革命性的DNA测序技术，可以帮助人们识别以往难以接触到的基因组信息，从而加快生物基因科学的发展。

10X Genomics的其中一位联合创始人Serge Saxonov博士曾是QuantaLife的副总裁，负责推进该公司ddPCR核心技术，另一位联合创始人Ben Hindson也曾是Quantalife的联合创始人兼首席科学家。

也是由于这份渊源，Bio-Rad基于其所拥有的核心专利前前后后向10x Genomics 发起了至少三次诉讼。其中，涉及ddPCR技术专利纠纷是在2017年，Bio-Rad起诉10X Genomics公司旗下的GemCode和Chromium仪器（基于相同的科学原理“在微流控芯片中制造乳状液，并使用相同类型的微流体芯片”）侵犯了Bio-Rad的专利权。

起诉书状和涉案产品图：

在起诉之前，Bio-Rad也曾以10x Genomics的联合创始人盗用商业秘密为由提起过诉讼，但均以失败告终。本次专利诉讼中包含的七项专利是：

以上七件专利涉及用于形成乳剂、分析核酸以及产生液滴和基于液滴的测定的技术，这些专利都与涉案产品中在微流体芯片中液滴乳液有关，虽然该案目前还没有定论，但也能够看出核心技术的专利的拥有权决定了一个企业在市场中的话语权和地位，这是在市场竞争中不可获缺的。

另外，商业秘密的诉讼对原告举证的要求更加严格与复杂，而专利具有权利范围边界更加清楚确定的特性，在维权中更能发挥作用，当然，这必须有一个前提，授权专利要具有高质量的专利文本，比如合适的保护范围，权利稳定性、侵权可视化等。比如Bio-Rad想要维权的前提是上述七件专利至少一件能够面对10x Genomics所提起的无效挑战，TiPLaber围绕10x Genomics所提出的无效程序在“TiPLab医疗器械专利研究系列”中的10x Genomics vs Bio-Rad 案中进行了该无效挑战的研究。

结语

Bio-Rad在PCR领域的主要优势在于微滴式数字PCR技术，尤其重视该技术的知识产权保护，通过收购和持续创新的方式拥有大量微滴式数字PCR技术核心专利，基于其多年以来在微滴式数字PCR技术上拥有的专利，主动打击对其有威胁的企业，保障其在微滴式数字PCR领域的垄断地位。

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