生物光子学市场 - 全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测，2018-2028 年按技术细分（表面成像、内部成像、透视成像、显微镜、生物传感器、医疗激光、光谱分子、其他）、按地区、按竞争预测和机遇，2018-2028F

市场概览

2022 年全球生物光子学市场价值为 5418 万美元，预计在预测期内将实现令人印象深刻的增长，到 2028 年的复合年增长率为 11.38%。生物光子学是一门跨学科领域，它结合了生物学和光子学（光的研究），为生物和医学应用开发创新技术。这些技术利用光与生物组织之间的相互作用来实现各种成像、传感和诊断解决方案。

关键市场驱动因素

对非侵入性技术的需求不断增长

在医学科学突飞猛进的时代，对侵入性更小、更方便患者的医疗程序的追求从未如此重要。全球生物光子学市场处于这一范式转变的前沿，利用了对非侵入性技术日益增长的需求。非侵入性手术消除了手术切口的需要，减轻了患者的疼痛和不适。这在诊断成像中尤其重要，因为传统方法通常需要侵入性探查手术。非侵入性技术通常可以缩短恢复期，使患者能够更快地恢复日常生活。这不仅提高了患者的满意度，还减轻了医疗资源的负担。通过避免手术切口和伤口相关感染和并发症的可能性，非侵入性技术为患者和医疗保健提供者提供了更安全的替代方案。不涉及手术切口的手术几乎不会留下疤痕，有助于改善美观并增强患者的信心。OCT 是一种非侵入性成像技术，利用光波捕捉生物组织的高分辨率图像。它通过提供眼睛、血管和皮肤的详细图像而无需侵入性手术，彻底改变了眼科、心脏病学和皮肤病学。生物光子学推动了基于激光的成像技术的发展，这种技术可以以令人难以置信的精度检查组织和细胞。这些技术，如多光子显微镜和共聚焦激光扫描显微镜，在非侵入性诊断和研究中发挥着重要作用。生物光子学为光动力疗法铺平了道路，光动力疗法是癌症和其他疾病的非侵入性治疗选择。PDT 涉及激活光敏药物以瞄准和摧毁异常细胞，同时保留健康组织。生物光子学实现了微创外科手术，利用激光进行切口较小的手术。这种方法减少了患者的创伤，降低了并发症的风险，并加快了康复时间。

成像技术的进步

在不断发展的医疗保健和生命科学领域，成像技术已成为创新的重要催化剂。在这个领域，将生物学原理与光子学相结合的生物光子学脱颖而出，成为进步的灯塔。全球生物光子学市场蓬勃发展的一个关键驱动力是成像技术的不断进步。高分辨率成像技术的发展使研究人员能够以前所未有的细节可视化细胞和亚细胞结构。这对于理解疾病机制和开发精准治疗具有深远的意义。现代成像技术超越了静态图片。它们可以捕捉生物体内的动态过程，提供对生物系统如何实时运作的洞察。这对于研究血流、神经活动和细胞迁移等过程至关重要。多重成像的进步使得在单个样本中同时可视化多个生物标志物或分子成为可能。这允许对复杂的生物系统和疾病进行全面评估。非侵入性成像技术的发展减少了对侵入性手术的需求，提高了患者的舒适度和安全性。非侵入性方法在诊断和监测疾病方面特别有价值。实时成像技术，如活细胞显微镜，已经改变了我们研究动态生物过程的能力。研究人员现在可以观察细胞事件的发生，为癌症和神经退行性疾病等疾病提供有价值的见解。 OCT 是一种非侵入性成像技术，在眼科和心脏病学领域取得了长足发展。它能够对组织层和血管进行高分辨率成像，有助于疾病的早期发现和管理。这种先进的成像技术能够在细胞水平上可视化深层组织。它可应用于神经科学、癌症研究和再生医学，促进突破性发现。生物光子学扩展了荧光成像的能力，可以追踪细胞内的特定分子。这对于研究细胞过程和开发靶向疗法非常有价值。基于激光的生物光子学为微创外科手术铺平了道路。这些技术使用激光精确瞄准和治疗组织，减少了传统开放手术的需要。

精准医疗和个性化医疗

在医学科学飞速发展的时代，精准医疗和个性化医疗已成为诊断和治疗的变革性方法。这些创新模式正在为全球医疗保健领域做出重大贡献，进而推动全球生物光子学市场的增长。精准医疗涉及分析患者的基因组成，以根据其基因和分子特征量身定制医疗方案。这些信息有助于识别与疾病相关的基因突变或生物标志物。个性化医疗考虑患者的基因、环境和生活方式因素，以制定个性化的治疗计划。这种方法使医疗保健提供者能够选择更有可能有效且副作用更少的治疗方法。通过分析遗传和分子数据，精准医疗可以在早期（通常是在症状出现之前）检测出疾病。这种早期检测可以带来更成功的治疗。个性化医疗可以持续监测患者对治疗的反应。可以实时进行调整，优化结果并最大限度地减少不良影响。生物光子学技术有助于发现和验证生物标志物。这些生物标志物对于识别疾病风险、预测治疗反应和监测疾病进展至关重要。生物光子学技术（例如荧光成像和多光子显微镜）可以深入可视化生物体内的分子过程。这有助于研究人员了解疾病机制并评估治疗效果。生物光子学在靶向疗法的开发中起着关键作用。这些疗法旨在精确瞄准和治疗异常细胞，保护健康组织并减少副作用。生物光子学提供非侵入性诊断工具，例如光学相干断层扫描 (OCT)，无需侵入性程序即可检测早期疾病。生物光子学提供的实时成像功能可以持续监测治疗反应。这使得医疗保健提供者可以根据每个患者的需要调整治疗计划。

研发投资

在快速发展的医疗保健和生命科学领域，全球生物光子学市场已成为创新的灯塔，为疾病的诊断、治疗和理解提供了有希望的途径。推动其增长的关键因素是对研发 (R&D) 的大量投资。研发投资是各个行业进步的基石，医疗保健和生命科学也不例外。在生物光子学的背景下，这些投资带来了利用光与生物组织之间相互作用的技术的突破性进步。研发工作推动了创新生物光子学技术的发展。这些技术对于解决复杂的医疗保健挑战至关重要，从早期疾病检测到个性化治疗。大量的研发资金使得光学相干断层扫描 (OCT)、荧光成像和多光子显微镜等先进成像技术的诞生成为可能。这些技术提供高分辨率、实时的生物组织成像，这对于诊断和研究至关重要。研发投资对于利用生物光子学技术精确靶向和治疗特定细胞或组织的靶向疗法的开发至关重要，从而最大限度地减少对健康组织的附带损害。生物标志物对于早期疾病检测和治疗监测至关重要。研发投资支持新生物标志物的发现和验证，这些生物标志物通常使用生物光子学方法进行检测和分析。研发资金促成了集成生物光子学的芯片实验室设备的诞生，可用于快速便携的诊断应用。这些设备在即时护理环境和资源受限的环境中具有巨大潜力。

主要市场挑战

高开发成本

生物光子学技术需要在研究、开发和制造方面进行大量投资。开发尖端成像系统、光谱工具和激光技术的成本可能高得令人望而却步。这对小公司和研究机构的进入构成了障碍，限制了市场参与者的多样性。

监管障碍

全球生物光子学市场在高度监管的环境中运作，尤其是在医疗保健应用领域。获得监管部门的批准，例如美国的 FDA 批准或欧洲的 CE 标志，可能是一个漫长而昂贵的过程。这可能会延迟新生物光子学产品和技术的市场进入。

熟练的劳动力

生物光子学需要一支在生物学和光子学方面都具有专业知识的高技能劳动力。招聘和留住这样的人才可能具有挑战性。此外，不同领域的研究人员和专业人员之间需要进行跨学科合作，而沟通障碍有时会阻碍这种合作。

市场竞争

全球生物光子学市场竞争日益激烈，老牌企业和新进入者都在争夺市场份额。这种竞争会压低价格和利润率，使公司难以维持创新和盈利能力。

主要市场趋势

小型化和便携性

小型化是生物光子学市场的流行词。随着技术的缩小，生物光子学设备变得越来越紧凑和便携。手持式成像系统、即时诊断工具和芯片实验室设备正在兴起。这些进步使生物光子学能够覆盖偏远和资源受限的地区，从而改变医疗保健的可及性。

人工智能 (AI) 集成

人工智能正在彻底改变生物光子学的数据分析和解释。机器学习算法可以快速处理生物光子学技术产生的大量数据，有助于图像分析、诊断和治疗优化。人工智能驱动的生物光子学有望提高医疗保健的精准度和效率。

先进的光谱技术

光谱学是生物光子学的基石，新的先进技术正在涌现。拉曼光谱、高光谱成像和太赫兹光谱越来越受到重视。这些技术为分子结构、生物标志物和组织组成提供了宝贵的见解，从而实现了更准确的疾病诊断和监测。

神经病学中的生物光子学

生物光子学正在神经科学领域取得重大进展。功能性近红外光谱 (fNIRS) 和多光子显微镜等技术正在增强我们对大脑功能的理解。它们是研究神经退行性疾病、脑损伤和精神疾病的宝贵工具。

分段洞察

技术洞察

在生物光子学市场的技术领域，预计在预测的时间范围内，最大的市场份额将属于内部成像，特别是内窥镜检查。内窥镜检查是一种用于目视检查身体内部区域的医疗程序。该程序使用一种称为内窥镜的专用仪器来检查体内空心器官或腔体的内部。与许多其他医学成像方法不同，内窥镜直接插入被检查的器官。

内窥镜检查过程中检测、表征、诊断和分期的整合仍然是一项未满足的医疗需求。生物光子学在内窥镜检查领域的出现开启了新的可能性，并为改善疾病的识别和生化表征提供了重要而新颖的前景。对生物光子内窥镜技术进行分类的最合适和最有价值的方法是基于它们提供功能和生化数据以及提高空间分辨率的能力。常用的可视化技术包括二次谐波产生 (SHG)、频域角分辨低相干干涉 (fa/LCI) 和近红外 (near-IR) 技术。

生物光子学在医学领域最有价值的应用之一是光动力疗法。这种治疗方法用于治疗癌症，也可用于治疗痤疮和牛皮癣等疾病。这些技术的此类应用正在推动生物光子学市场的需求。

区域见解

目前，北美在生物光子学市场占据主导地位，预计在未来几年将保持领先地位。尤其是美国，在生物光子学行业中发挥着举足轻重的作用。此外，纳米技术的出现极大地推动了美国生物光子学市场的发展。

2020 年 11 月，Jenoptik Light and Optics Biophotonics Group 在北美获得了多个新的开发合同。第一份合同涉及为一种先进的光纤医疗设备设计摄像系统，该设备旨在用于机器人手术器械。第二项开发计划涉及为一家知名眼科护理公司设计眼科手术系统的各种子组件。对于第三个项目，Jenoptik 正在与一家全球大型医疗实验室设备供应商合作，提供用于实时细胞分析的先进自动显微镜。第四项工作是与一家专门从事即时诊断 (POC) 血清学测试的医疗诊断公司建立长期合作伙伴关系的延伸。

技术的重大进步提升了光学技术在解决医疗和生命科学相关挑战中的作用。光学技术应用于各个领域，包括患者的临床治疗和在分子水平上进行的研究。美国致力于探索生物光子学和其他光学技术进步的会议数量激增。值得注意的是，光学学会组织了 OSA 生物光子学大会，讨论围绕光学仪器、生命科学成像、分子探针开发等领域的进展展开。此外，美国国会已从 20120 财年预算中拨款，用于探索生物光子学在基因治疗研究、免疫治疗研究、阿尔茨海默氏症研究和其他各种项目中的机会。这些资金还专门用于促进美国医疗技术制造业的扩张。

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最新发展

• 2021 年 11 月，牛津仪器推出了一款紧凑型显微镜 BC43。这款创新设备能够为用户提供实时 3D 成像功能。
• 2021 年 3 月，蔡司在美国开设了一个新的研发、制造、销售和客户服务中心，扩大了其在北美的业务范围，涉及 1.8 亿美元的大量投资。这个新设施将包括 X 射线显微镜部门和蔡司显微镜客户中心，旨在为材料研究、生命科学和工业应用领域的努力提供全面支持。

主要市场参与者

• 赛默飞世尔科技公司
• 如新企业公司
• BectonDickinson &公司
• GlenbrookTechnologies Inc
• HAMAMATSUPHOTONICS KK
• OlympusCorp
• CarlZeiss AG
• OxfordInstruments PLC
• ZENALUXBIOMEDICAL, INC.
• PerkinElmerHealth Sciences Inc