干货:深度剖析石墨烯在医疗领域的应用——专利篇

  石墨烯在医疗领域的研究和应用一直是专家、学者、企业的研究热点。石墨烯在纳米载药、生物检测、肿瘤治疗、细胞成像等方面的潜在应用,以及石墨烯理疗产品的上市,都将会极大地推动医疗领域的快速发展。为了让更多的人全面深入地了解石墨烯在医疗领域应用情况,更好的促进石墨烯在医疗领域的应用,CGIA Research对石墨烯医疗领域进行了系统研究,本文主要从专利角度去解析石墨烯在医疗领域的应用发展情况。


一、 全球石墨烯医疗领域专利分析

  截止2018年11月6日,在德温特创新索引(DII)数据库中,以“Graphene”为主题词进行检索,在所得结果中进行筛选,共检索到石墨烯医疗领域专利3022件。


(一) 全球石墨烯医疗专利数量呈逐年增加趋势

  图1为全球石墨烯医疗领域专利申请数量年度分布图,从中可以发现从2004到2018年,专利申请数量整体呈现递增态势。2009年之前每年专利数量小于10件,但2010年至2014年几乎是翻倍增长,石墨烯医疗领域研究也随着石墨烯全球研究热潮进入快速发展阶段。2017年的专利申请量达到708件,同比增长36.4%,2018年截止目前的专利申请量为548件,至本年度结束的专利数量有望与2017年持平甚至超越。


微信图片_20181220134730.png图1 全球石墨烯医疗领域专利申请数量年度分布图


(二) 专利权人集中于中美韩三国

  基于全球石墨烯医疗领域专利历年申请数量和专利权人数量,得到如图2的专利申请数量与专利权人数量的年度趋势分布图。这张图不仅能直观表现出年度专利数量和专利权人数量,还能够表现出石墨烯医疗领域专利技术的发展进程。从图中可以看出,2009年至2014年每年的专利数量和专利权人数量几乎相当,呈正比例增长趋势,2015年开始专利数量增长速度大于专利权人增长速度,石墨烯在医疗领域的应用正受到越来越多的业内人士的重视。


微信图片_20181220134735.png图2 全球石墨烯医疗领域专利申请数量与专利权人数量的年度分布图


  通过对全球石墨烯医疗领域专利权利人的进一步统计分析,拥有石墨烯医疗专利数量超过20件(包含)的权利人有12位,其中8个来自中国,3个来自韩国,1个来自美国。这些专利权利人中,除了美国的IBM公司之外,剩余都是高校。这也充分表明,高校等科研机构是目前石墨烯医疗领域研究的核心力量,这与医疗研究的周期和特性有很大关联。


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图3 全球石墨烯医疗领域专利权人TOP10


(三) 技术领域

  图4给出了全球石墨烯医疗领域专利申请量TOP10的IPC 分类号,专利申请主要集中于G01N-027/327、C01B-031/04、G01N-027/30、C12Q-001/68、A61P-035/00等十个方向,数量最多的是G01N-027/327,申请数量为378件,占12.5%。


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图4 全球石墨烯医疗领域专利数量IPC  TOP10


(四) 核心专利

  图5为全球石墨烯医疗领域专利引用频次TOP10的专利权人排列图,从图中可以看出,在TOP10高被引专利中,专利权人来自美国的有5个,中国2个,德国、澳大利和新加坡各有1个。引用频次最高的专利来自哈佛大学,引用频次为78次。中国的两篇高频引用专利分别来自北京科技大学和湘潭大学,引用频次分别为29次和27次。


微信图片_20181220134744.png图5 全球石墨烯医疗领域专利引用频次TOP10的专利权人排列图


二、 中国石墨烯医疗领域专利分析

  《2018年石墨烯技术专利分析报告》中指出,我国石墨烯医疗领域的专利申请数量共 719 件,主要集中在药物载体、DNA 基因检测、人造骨骼等领域。其中申请量较多的领域为药物载体,专利申请量为174 件,占总申请量的24.2%。DNA基因检测和人造骨骼的专利申请数量次之,分别为55件和48件,富集萃取、水凝胶和荧光标记等领域的专利数量也不少。这充分说明业内对石墨烯医疗的研究十分感兴趣,期望能将石墨烯的特异性能应用于医疗行业。


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  表1为我国石墨烯医疗领域专利申请人统计表,高校和科研院所在石墨烯医疗领域的专利数量较大,其中东华大学的专利数量最多,为15件;江苏大学的专利数量次之;江南大学、郑州大学和中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所的专利数量均为13件。企业方面的专利数量相对较少,常州碳宇、成都新柯力等在石墨烯医疗领域已展开布局。总体来看,我国石墨烯医疗领域专利集中于高校院所,企业专利数量较少。


表1为我国石墨烯医疗领域专利申请人统计表

微信图片_20181220134751.png微信图片_20181220134755.png微信图片_20181220134759.png


  目前石墨烯发展正处于产业化初期,同样石墨烯在医疗市场的应用也处于早期发展阶段。但其在许多医疗领域具有很好的发展潜力,有望成为下一次医疗革命的关键之匙。