一、企业简介

亚波光子专注于生物和制药过程分析与控制解决方案，进行拉曼生物分析仪的开发及产业化应用推广，以用于食品和农产品、 制药和生化工业品的快速原位现场定性和定量检测分析，以及生 化工艺过程的实时在线分析和反馈控制，并将业务推广至智慧工厂建设。亚波光子拉曼分析技术采用超灵敏的拉曼指纹谱检测方案，结合创新的大数据分析和人工智能算法，实现快速、无需样品准备和高准确率的物质成份分析，为农业和生化工业提供便携式分析仪，为新型药品和化工品研发及生产工艺的提高提供实时在线分析技术，是提高药品和生化品产量和质量，实现智能制造最基本的工具。亚波光子的独特性在于其针对具体应用需求提供高端和专业化的定制产品，使用性价比超高的感光芯片和光谱分析技术，以及最先进的数据分析算法，为客户提供完善的过程分析和控制解决方案。

二、创新产品简介

拉曼生化分析仪开发与产业化

说明：

一、单通道拉曼分析仪

亚波光子推出的785nm/830nm/1064nm单通道拉曼分析仪，使用拉曼指纹谱技术，通过与发酵罐集成，实现发酵过程除金属离子之外的所有化学成份的实时在线原位分析，包括底物、中间代谢物和产物（糖、氨基酸、乳酸、乙酸、蛋白质、OD、活细胞、酶活力和化学效价等）。借助实时在线获得的发酵液成份浓度，进行糖浓度的反馈控制，帮助客户改善工艺，提高产率。同时可以进行原位胞内产物的分析，无需破壁进行产物提取和纯化，测试效率提高1000倍以上。

二、多通道控制器

亚波光子基于单通道扩充的四通道拉曼分析系统，可以同时控制四个反应器，用于放大工艺的摸索。相对于简单的配置四套单通道系统，每增加一个通道，成本降低70%以上。

三、多孔板高通量拉曼测试和菌株筛选系统

将离线取样样品批量置入多孔板，或者直接将细胞培养多孔板放入主机，全自动测试分析每个孔内的胞内外成份，无需样品处理，样品全自动进出，24/96孔板兼容，实现高通量快速测试和菌株筛选。

产品应用场景

1. 拉曼分析仪的应用场景

（1）实验室科研与教学

分子结构解析：利用拉曼光谱可对化合物、材料样品进行分子结构的指纹识别，判断分子键合和晶体结构等；

定性定量分析：在化学、材料、生命科学等基础研究中，用于对样品成分定量分析，判断反应进程和产物特征；

新材料筛选与评估：对纳米材料、二维材料（如石墨烯）、半导体材料等进行结构和应力分布分析，为材料研发提供重要依据。

（2）工业质量检测和在线过程控制

质量检验与缺陷检测：在制药、化工、食品等行业，用于检测原料纯度、识别有害物质或确认产品成分，且无需样品前处理；

在线过程监测：结合拉曼探针，可在高温、高压等苛刻条件下对反应过程进行实时监控，帮助及时调整工艺参数；

可移动式检测：部分拉曼分析仪可做成便携设备，用于现场快速检测，如食品安全巡查、危化品识别等。

（3）安全与公共卫生

危险化学品识别：在边检、海关或公共安全部门，用于检测可疑化学品、毒品、爆炸物；

医疗诊断和检测：配合生物标记物，在体液分析、皮肤诊断等领域研究中逐渐成为辅助工具（如癌症早期检测等）。

2. 拉曼高通量测试系统的应用场景

拉曼高通量测试系统与传统拉曼分析仪的区别在于：它通常具备多通道检测、自动化样品切换和大规模数据采集处理能力，能够在短时间内对大量样品进行快速、高分辨率的拉曼光谱测试。因此，其应用场景更加注重“快速批量检测”和“数据规模化分析”，典型应用包括：

（1）制药与生物发酵领域的大规模筛选

菌种筛选与发酵参数优化：在微生物发酵过程中，大规模、高通量地检测不同发酵条件（如温度、pH、营养配比）对产物成分的影响，加速筛选最佳工艺路线；

药物研制与处方筛选：在药物研发中对大批量化合物或处方进行成分表征、稳定性测试、结晶形态考察等，从而缩短研发周期。

（2）材料研发与质控

大批量材料筛查：对多批次、不同配方或不同处理工艺得到的材料进行快速对比，评估材料性能、杂质含量与结构差异；

半导体/光电材料测试：在研发生产过程中，针对大量芯片或器件进行光学/应力均匀性检测，为产业级质量控制提供海量数据支撑。

（3）食品安全与质量检测

原料批次检测：快速检测大批量食品原料，及时发现潜在的污染或掺假现象；

生产线在线高通量监测：结合自动化样品处理装置，实现流水线式检测，提升质量检测效率。

（4）环境检测与公共安全

快速多样品筛查：对水质、空气颗粒物或土壤样品进行高通量拉曼检测，提高环境监测的时效性和精度；

应急与安全预警：发生突发环境或安全事件时，系统可对大批量可疑样本进行快速检测，及时锁定污染源或危险品。

3. 总结

拉曼分析仪：常用于研究型和个体化检测场合，侧重于单个或少量样品的高精度检测、成分结构分析和在线过程控制。其优势在于快速、无损、适用面广，特别适用于科研实验、现场检测和质量控制等场合。

拉曼高通量测试系统：则面向需要对大量样品进行快速批量筛选与检测的应用场景，通过多通道或自动化样品输送方式，大幅提升实验效率与数据采集量，适合制药、发酵工艺优化、材料规模化筛选以及食品安全等对检测效率和数据规模要求较高的行业。

1. 技术创新性

亚波光子针对发酵背景荧光干扰的问题，分别在硬件和软件上进行创新开发，激光波长选择830nm/1064nm作为主流波长，以激发更弱的荧光信号，同时开发先进的背景荧光预处理算法，将其干扰降到最低。同时开发基于数据增强的深度学习算法，提高预测模型的准确度。

2. 应用创新性

拉曼具有定量分析的优势，亚波光子洞察到和其它技术相比其最大的优势就是测试速度快，非常适合进行过程分析，特别是反应速度非常快的过程，比如发酵和催化反应。

3. 功能性

拉曼过程分析仪在发酵产业上下游中展现出显著的功能性优势，尤其在实时监测、非破坏性分析、多参数同步检测等方面表现突出。以下从功能优势、效率优势、稳定性三个维度，结合发酵产业的具体应用场景进行详细说明：

一、功能优势

1. 分子级实时监测与多参数同步分析
拉曼光谱技术通过检测分子振动信息，能够对发酵液中的葡萄糖、氨基酸、有机酸、菌体密度等关键参数进行同步监测，无需破坏样品或中断生产过程。例如：

o 上游原料检测：在玉米、糖类等原料预处理阶段，可快速分析原料成分（如淀粉含量、杂质），确保发酵底物质量。

o 中游发酵控制：实时跟踪发酵罐中的碳源（如甘油）浓度和菌体生长（OD值），避免因底物不足或代谢抑制导致发酵失败。

o 下游产物分离：在PX（对二甲苯）分离中，快速区分芳烃同分异构体，替代传统气相色谱法，检测速度提升10倍以上。

2. 非侵入性与环境适应性
拉曼探头可耐受高温（200℃）、高压及腐蚀性介质，直接浸入生物反应器或管道中，实现原位测量。例如，在聚酯原料生产中，耐腐蚀的蓝宝石探头可长期监测聚合物分子结构变化，确保产物结晶度和分子量分布稳定。

3. 复杂体系的高灵敏度检测
通过表面增强拉曼（SERS）和化学计量学模型，可检测低浓度代谢产物（如抗生素前体、毒素残留）。例如，在阿司匹林合成中，实时监测水杨酸残留量（毒性物质），误差控制在±1%以内，确保药品安全性。

二、效率优势

1. 缩短检测周期与工艺优化

o 免样品预处理：传统方法需离线取样、消解和色谱分析，耗时数小时；拉曼技术直接原位检测，数据反馈时间缩短至秒级。

o 工艺动态调控：例如，在大肠杆菌发酵中，结合D²MS系统每5分钟计算比生长速率，动态调整补料速率，提升产物（如重组蛋白）产量20%以上。

2. 降低人工与维护成本

o 自动化集成：如Thermo Fisher的MarqMetrix分析仪支持“开箱即用”，15分钟内完成部署，无需频繁校准。

o 减少返工：甲醇汽油调和过程中，实时控制甲醇比例（±1%误差），避免批次不合格导致的资源浪费。

3. 加速研发与放大验证
在菌种筛选阶段，拉曼技术可快速评估不同菌株的代谢效率，缩短研发周期数周；在工艺放大阶段，实时数据支持参数优化，降低中试失败风险。

三、稳定性优势

1. 长期运行与抗干扰能力

o 硬件稳定性：蓝宝石探头和全固态设计（无移动部件）保障设备在极端条件下长期运行（如连续数十小时监测光谱波动≤±0.3 cm⁻¹）。

o 抗环境干扰：通过荧光抑制技术，在浑浊发酵液（如含菌体或颗粒物）中仍能保持高信噪比，数据重复性偏差≤0.5%。

2. 模型与系统鲁棒性

o AI算法支持：如药明生物PAT平台结合机器学习，自动校正光谱漂移并预测多参数（如细胞密度、产物浓度），模型预测精度在千升级生产中已验证可靠。

o 标准化兼容性：MarqMetrix分析仪符合ASTM、AGA等国际标准，支持跨平台数据对接（如DCS、PLC系统），确保工艺控制的全局稳定性。

4. 商业价值性

拉曼过程分析仪作为一种基于拉曼光谱技术的实时监测工具，在多个工业与科研领域展现出显著的商业价值。以下从产业化程度、市场空间及市场竞争力三个方面综合分析其商业价值：

一、产业化程度

1. 技术成熟度与产业链整合
拉曼技术自1928年发现以来，经过近百年的发展，已形成完整的产业链。核心组件（如激光器、探测器、光栅）和系统集成（台式、手持式、在线过程分析仪）技术成熟，主要厂商如Horiba、Thermo Fisher、Bruker等占据主导地位。拉曼过程分析仪在生物制药、半导体制造等领域已实现规模化应用，例如实时监测生物反应器中的细胞密度和代谢产物，提升生产效率和合规性。

2. 应用场景的广泛渗透
在制药行业，拉曼过程分析仪被用于药物研发、质量控制和在线监测，满足FDA的工艺分析技术（PAT）要求。在材料科学领域，其用于碳材料、半导体等的高精度表征；在食品和农业中，用于检测掺假和污染物。此外，环境监测和法医学等新兴应用也在扩展。

3. 区域产业化差异
欧美国家凭借先发优势主导市场，但亚太地区（尤其是中国）通过政策支持和本土企业崛起，加速产业化进程，逐步成为全球重要的生产和研发中心。

二、市场空间

1. 市场规模与增速

o 整体市场：全球拉曼光谱技术市场预计从2024年的3.94亿美元增长至2032年的7.24亿美元，年复合增长率（CAGR）7.9%5。另一报告预测到2032年市场规模达21.3亿美元，CAGR 7.46%6。

o 细分市场：实时生物过程拉曼分析仪2023年市场规模4.076亿美元，预计2032年达7.671亿美元（CAGR 7.4%）2；中国市场2024年规模6.79亿元，2030年预计增至37.21亿元（CAGR 7.26%）。

2. 增长驱动因素

o 生物制药需求：细胞和基因疗法的复杂性推动对实时监测工具的需求。

o 技术进步：表面增强拉曼散射（SERS）、AI算法集成、便携式设备等技术突破拓展应用场景。

o 政策与标准：FDA等监管机构对过程分析技术（PAT）的推动，以及食品安全法规的强化。

3. 潜在增量市场
新兴领域如环境监测（污染物检测）、医疗诊断（癌症早期筛查）和半导体制造（材料缺陷分析）将贡献新增量。

三、市场竞争力

亚波光子长期致力于发酵过程分析，伴随合成生物学产业的快速发展和其对发酵工艺的依赖，亚波光子在此领域的应用和耕耘已经形成了自己在硬件和软件算法技术和场景应用方面的技术壁垒。同时在布局前沿的时间门控拉曼分析仪的开发，进一步解决发酵行业的瓶颈问题。这些使得亚波光子产品在发酵行业具有优于同行的竞争力。

四、融资/荣誉

2021年获得广西创新创业大赛初创组二等奖，2024年获得深圳市光明区创新创业大赛二等奖，2024年深圳市创新创业大赛优胜奖。

5. 可持续性

拉曼技术和传统的液相色谱相比，其核心优势之一是不用化学试剂处理样品，这样减少对环境的污染。特别是针对胞内产物的分析，常规方法要采用冷冻、干燥、破壁提取和纯化再进行液相色谱分析，预处理非常繁琐，使用很多试剂和能源。而拉曼技术进行胞内产物测试，效率可以提高1000倍以上，因而可以极大地降低对环境的污染，减少对能源的消耗。

（以上信息和图片来源于：亚波光子（深圳）科技有限公司）