世界の3顿细胞培养市场规模は、2022年に17亿4,260万米ドルと评価されました。予测期间（2023～2031年）中に年平均成长率16.4%で成长し、 2031年には68亿3,550万米ドルに达すると予想されています。2顿培养よりも3顿培养技术を使用する利点や、研究开発活动への支出増加などの要因が市场の成长を刺激します。
3D 細胞培養は、生体内の環境に非常によく似た生体外環境での生物細胞の配置として特徴付けられます。3D 細胞培養は、従来の培養、臓器オンチップ モデル、組織バイオエンジニアリングの 3 つの主なカテゴリに分類されます。3D 細胞培養技術は、従来の方法に比べて利点があるため、创薬、毒性試験、組織工学、基礎研究において重要なツールとして認められています。細胞を 3 次元 (3D) で培養すると、細胞外マトリックス (ECM) 成分が発現し、培養環境との相互作用が向上します。
| レポート指标 | 详细 |
|---|---|
| 基準年 | 2022 |
| 研究期间 | 2019-2031 |
| 予想期间 | 2025-2033 |
| 年平均成长率 | 16.4% |
| 市场规模 | 2022 |
| 急成长市场 | ヨーロッパ |
| 最大市场 | 北米 |
| レポート范囲 | 収益予测、竞合环境、成长要因、环境＆ランプ、规制情势と动向 |
| 対象地域 |
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細胞培養技術が発明されて以来、細胞は、基質上の実験器具に付着した 2D (単層) で培養されてきました。この人工環境は人体の生理学的条件に近似していないため、これらの in vitro 実験を実施し、その結果を臨床試験に反映させることは困難です。さらに、細胞外マトリックスやその他のいくつかの生物学的プロセスは、体内の細胞に常にさらされ、相互作用しています。しかし、2D 表面での in vitro 細胞培養では、主に特殊化した細胞で、細胞の機能、表現型、形態が頻繁に失われます。この細胞培養は、in vivo の状況を十分に再現していません。一方、3D 細胞培養は、in vivo 環境を正確にシミュレートすることでこれらの問題に対処し、優れたモデルとなっています。2D 細胞培養よりも優れているため、3D 細胞培養はますます人気が高まっており、調査期間中に市場の拡大を促進しています。
创薬と開発、干细胞研究、がん治療など、さまざまな医療用途における 3D 細胞培養は、生物学研究を推進しています。これは主に、分子レベルから生物全体のレベルまで、身体のプロセスと機能を再現する能力によって可能になります。さまざまな製薬会社やバイオテクノロジー会社が、创薬、治療、治療法の全体的なコストと時間を削減するために、研究ベースの活動に投資し始めています。ヘルスケア部門では、過去数十年にわたって公的機関と民間組織の投資が増加しています。政府機関やその他の確立された企業は、小規模な新興企業に投資しています。したがって、製薬会社やバイオテクノロジー会社や組織からの資金と投資の全体的な増加は、まもなく世界の 3D 細胞培養市場の成長を加速させるでしょう。
3D 細胞培養は従来の単層培養よりも洗練されているため、最先端の細胞培養用品が必要です。このため、実験の全体的な直接コストが上昇します。3D 細胞培養には利点がありますが、3D スキャフォールドと材料は 2D 細胞培養の研究室機器よりも高価です。したがって、创薬に 3D 細胞培養を使用すると、必要な実験の数が膨大になるため、医薬品開発コストが負担できない可能性があります。さらに、特殊な顕微鏡で 3D 細胞培養のタンパク質または遺伝子発現を調べます。合成ハイドロゲルと ECM タンパク質も価格を引き上げます。これらの要因により、3D 細胞培養は実験プロセス全体のコストが増加するため、研究にはあまり適していません。分析期間中、これが市場の成長を妨げると予想されます。
医療分野における数多くの進歩の結果、テクノロジーはプロセス全体において大きな役割を果たしています。そのようなイノベーションの中で、人気が劇的に高まっているのが 3D 細胞培養です。過去数年間、細胞ベースのアプローチは医薬品開発においてより一般的になり、徐々に生化学分析に取って代わっています。3D 細胞培養技術は、より高品質の in vitro 結果を生み出す可能性があり、医薬品開発業界で広く受け入れられています。さらに、画像技術を使用して、研究者は 3D マイクロ組織の開発により重要な結論に達することができました。
いくつかの企業は、新しい治療法を開発するために分析およびさらなる研究が可能な 3D 画像をキャプチャするためのイメージング製品を開発しています。ヘルスケア関連製品におけるこれらの開発の結果として、3D 細胞培養は、さまざまな業界の垂直方向の研究での使用に広く受け入れられるようになっています。市場は、がん研究、再生医疗、干细胞研究などの分野で 3D 細胞培養製品が使用されているために成長しました。さらに、3D スキャフォールドを使用して組織を作成することにより、3D マルチマテリアル印刷技術は、組織工学で 3D アクチュエータを使用するためのカスタマイズされた機能を提供できます。したがって、3D 細胞培養製品とデバイスの技術開発は、まもなく市場拡大のための有利な機会を生み出すと予想されます。
世界の 3D 細胞培養市場は、製品、アプリケーション、エンドユーザー别にセグメント化されています。
製品に基づいて、世界市场は、スキャフォールドベースのプラットフォーム、スキャフォールドフリープラットフォーム、ゲル、バイオリアクター、マイクロチップ、およびサービスに分かれています。
スキャフォールドベースのプラットフォームセグメントは、市场への最大の贡献者であり、予测期间中に17％の颁础骋搁で成长すると予想されています。细胞は、スキャフォールドベースのプラットフォーム内の细胞外マトリックスまたは合成材料内で成长します。スキャフォールドの特性とスキャフォールドの材料の特性は、细胞の接着、増殖、および活性化に影响します。使用される材料、新しい组织が形成される速度、スキャフォールドの特性など、さまざまな特性をアプリケーションに合わせて変更し、必要な机械的机能と新しい组织の形成速度を実现する必要があります。スキャフォールドの细孔分布、多孔性、露出表面积は、细胞が细胞外マトリックスに浸透する方法と浸透する速度に影响を与えることで、再生プロセスが最终的にどれだけうまく机能するかに影响を与える可能性があります。
スキャフォールドのないプラットフォームには、細胞外マトリックスやその他の生体材料がありません。これらのプラットフォームには表面がないため、細胞は 3D 細胞外マトリックスを作成して配置する必要があり、生体内の組織に非常によく似ています。スフェロイドは、自己組織化する細胞コロニーの球状のクラスターです。これらの技術は、栄養素、酸素、二酸化炭素、老廃物など、細胞が自然に生成する代謝および増殖の勾配を正確に模倣するため、優れた生理学的モデルになります。
アプリケーションに基づいて、世界の市場は、がん研究、干细胞研究、创薬、再生医疗に分かれています。
がん研究セグメントは、市场への最大の贡献者であり、予测期间中に15.5％の颁础骋搁で成长すると予想されています。细胞外マトリックス（贰颁惭）、间质细胞、がん干细胞、増殖腫瘍細胞はすべて、in vitro設定で典型的な細胞形態と機能を備えた腫瘍を再現するために必要です。これらの要素は、腫瘍細胞培養モデルに影響を与え、相互作用し、最終的に腫瘍細胞培養モデルに生命をもたらします。これらの腫瘍細胞は、人体から取り出されて2D環境で培養されると相互作用を失い、がん治療に対する反応が変わります。ただし、3D細胞培養モデルは腫瘍の微小環境に非常に似ているため、がん研究に使用できます。
集中的な研究開発により、3D 培養技術は前臨床创薬の効果的なツールとして使用されるようになり、研究コミュニティに限定されなくなりました。細胞生物学と組織工学の最近の進歩により、さまざまな 3D 細胞培養技術が開発されました。これには、特に、スキャフォールド、多細胞スフェロイド、ハイドロゲル、3D バイオプリンティング、オルガノイドが含まれます。その結果、3D 細胞培養モデルは、创薬プロセスのさまざまな段階でより頻繁に使用されるようになりました。リードの特定、前臨床の最適化、ターゲットの検証の各段階で、3D 細胞培養が最も一般的に使用されています。
さらに、これらの培養により患者固有の細胞を体外で増殖させることができるため、病態生理学で 3D 細胞培養を実施することで、疾患に対して正確にパーソナライズされた医薬品を開発する有利な機会がもたらされる可能性があります。さらに、3D モデルの薬剤感受性は 2D 細胞培養モデルとは著しく異なるため、3D 細胞培養は薬剤の発見と開発に不可欠です。同様に、スクリーニング方法の改善により、薬剤の毒性と生理学的に価値のあるデータの早期収集が促進され、薬剤発見プロセスが加速されると期待されています。
エンドユーザーに基づいて、世界市场はバイオテクノロジーおよび製薬会社、契约研究机関、学术机関に分かれています。
学术机関セグメントは、市場への最大の貢献者であり、予測期間中に16.5％のCAGRで成長すると予想されています。世界中の多くの研究所や大学は、進行中の创薬、開発、スクリーニングの実践を考慮して、研究プロジェクトで3D細胞培養を使用することの潜在的な結果を調査しています。さまざまなヘルスケアアプリケーションでの3D細胞培養の需要が高まっているため、いくつかの企業が研究機関や臨床検査室と提携しています。さらに、多くの学术机関は、さまざまな病状を治療するための新しい方法を作成するために、3D培養モデルに研究開発の取り組みを集中させています。たとえば、ヘルムホルツ協会の研究大学で現在行われている研究では、3D培養ベースのマイクロバイオリアクターシステム、それらの同等のin vitroモデル、および潜在的なアプリケーションに関する最近の進歩が調査されています。
3D 細胞培養モデルは、細胞により自然な環境を提供するため、新しい治療法や治療の開発を加速すると期待されています。疾患や組織発達を研究するための新しいモデルには、3D 細胞培養が含まれます。予測期間中、2D 培養細胞よりも薬物反応や毒性の予測に優れているため、一部の製薬会社やバイオテクノロジー会社からの需要が増加すると予想されます。3D 細胞のこれらの特性により、無関係な薬物候補を予備的に排除し、関連する薬物化合物を検証できます。薬物反応を研究するために 3D 細胞培養を利用すると、早期の真正性検証が可能になり、リソース、時間、およびコストを節約できます。したがって、これらの疾患モデルは、バイオテクノロジー会社や製薬会社によるより効果的で信頼性の高い治療法の開発を加速できます。世界の 3D 細胞培養市場における製薬会社およびバイオテクノロジー会社セグメントの成長は、さまざまな技术の进歩、R&D 活動への多額の投資、バイオメディカル用途での 3D 細胞培養の需要の増加、および 3D 細胞培養医療製品の FDA 承認によっても主に推進されています。
颁翱痴滨顿-19パンデミックは、2020年上半期を通じてさまざまな业界に深刻な影响を及ぼし、その影响は年内を通して続いています。业界は闭锁され、労働者は家に帰されたため、ほぼ1年间生产が停止しました。しかし、世界中で在宅勤务文化の需要が絶えず高まっており、これが継続的なパフォーマンス管理の成长の重要な要因となっています。テクノロジーの进歩は、高まるスケーラブルで成长するデータ転送要件を満たす大きな可能性を秘めています。モバイルデバイスコンピューティング専用のパフォーマンス监视インターフェイスの需要の高まりは、颁翱痴滨顿-19后の时代に普遍的な継続的なパフォーマンス管理の有利な机会を生み出すと予想されます。
データ収集がなければ、主観的な分析が業績評価の基礎となり、業績管理において全体的な不正確さと偏りが生じます。組織は、利用可能な豊富なデジタル分析情報を活用し、ビジネス インテリジェンスの力を活用して、ビジネスの成長と進化を促進する、より情報に基づいた意思決定を行っています。
現在、ビジネス ベースの意思決定のほとんどは、指標、事実、または数字によって裏付けられています。多くの企業が、データの正確な分析と測定のためにさまざまなレポート ツールを採用して実装しています。たとえば、Sisense Inc. によると、意思決定が直感で行われる組織よりも、データ主導の組織の方が成功しています。そのため、さまざまな組織が従業員のパフォーマンス管理においてデータ主導の意思決定を重視しています。Atiim Inc. によると、従業員のパフォーマンス管理の場合、年次レビューが有益であると考えている企業はわずか 8 % です。ビジネス パフォーマンスを向上させる必要性が高まり、組織によるデータ主導の意思決定の採用が進むにつれて、継続的なパフォーマンス管理ソフトウェアの需要が高まっています。
世界の 3D 細胞培養市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、LAMEA に区分されています。
北米は最も大きな収益贡献者であり、予测期间中に14.3％の颁础骋搁で成长すると予想されています。米国、カナダ、メキシコが北米の3顿细胞培养市场の大部分を占めると予测されています。再生医疗の开発や新薬の発见と开発のために研究机関や临床検査室と协力して3顿培养技术を使用する製薬公司やバイオテクノロジー公司が多数あるため、予测期间中はその优位性を维持すると予想されます。予测期间中、米国の3顿细胞培养市场は、北米市场全体で最大のシェアを占めると予想されます。3顿培养製品の需要の増加は、主に臓器移植の需要の増加と、技术的に高度なソリューションを目的とした研究开発活动によって説明されます。研究プロセスを迅速化するために、ヘルスケア公司も协力し、さまざまな研究机関を支援してきました。
ヨーロッパは予測期間中に年平均成长率17.6％で成長すると予想されています。ドイツ、フランス、イギリス、その他のヨーロッパ諸国はすべて1つのヨーロッパ地域として研究されています。世界の3D細胞培養市場では、この地域は2番目になると予想されています。この分野には大手バイオ医薬品企業が存在し、民間組織による資金提供活動の増加はこれに起因しています。さらに、過去数年間、ヨーロッパでは、学界と産業界の最前線でオルガノイドと製品開発に関する重要なバイオテクノロジーの研究開発が行われてきました。さらに、がんの罹患率の増加により、がんの診断と治療に関する研究が増えています。がん患者向けの個別化薬物療法を作成するために、3D細胞培養がますます使用されています。その結果、3D細胞培養製品が増加し、市場の成長をサポートすると予想されます。がんの罹患率の増加は、创薬のための研究開発の増加を伴うと予想されます。
地域分析には、日本、中国、インド、オーストラリア、およびその他のアジア太平洋地域の4か国が含まれています。予测期间中、成长が加速すると予想されます。この地域では、がん、干细胞、再生医疗の研究で使用される可能性が高いため、3顿细胞培养製品の需要が高まっています。たとえば、日本の冈山大学は、2020年8月に、患者に见られる线维性组织を再现した3顿细胞培养膵臓がんモデルを开発しました。このモデルのおかげで、研究者はさまざまなレベルの线维症を标的とした治疗を调整できるようになります。さらに、中国は、医薬品开発の研究开発を进めたいと考えている製薬公司やバイオテクノロジー公司にとって、非常に大きな新しい机会を提供する新兴市场であると考えられています。
ラテンアメリカ、中東、アフリカはLAMEAとして知られています。ブラジルは、ヘルスケア分野での研究需要の高まりにより、LAMEAの市場拡大において重要な役割を果たしています。たとえば、疾病管理予防センターの科学者は、3Dミニ脳を使用してジカウイルスを研究しました。ジカウイルスの感染は南アフリカとラテンアメリカで広まっています。3D細胞培養の利点はこれらの病気の治療に使用でき、市場の拡大に役立ちます。さらに、南アフリカに拠点を置くノースウェスト大学（NWU）の薬学科学卓越センター（PharmacenTM）では、研究目的の高度な細胞培養イニシアチブに関する研究プロジェクトが進行中です。現在、デンマークのバイオテクノロジー企業CelVivo IVSと協力して、3D細胞培養技術を使用してがん研究を対象としています。多くの製薬会社も、今後数年間で地理的拡大と財務上の利益の有益な機会を提供することが予想されるため、この地域での事業を拡大しています。
