器官芯片市场 - 全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测，2018 年至 2028 年，按类型（肝脏、心脏、肺、肾等）、按产品（产品与服务）、按材料类型（聚合物、PDMS、玻璃、硅等）、按应用（生理模型开发、药物发现、毒理学研究、分子生物学等）、按最终用户（制药和生物技术公司、学术和研究机构等）、按地区和竞争进行细分

市场概览

2022 年全球器官芯片市场价值为 3.882 亿美元，预计在预测期内将实现令人印象深刻的增长，到 2028 年复合年增长率为 25.61%。器官芯片是人体器官的复杂人工复制品。这些尖端设备利用多通道 3D 微流控细胞培养技术来忠实模拟器官功能、过程和生理反应。通过将芯片实验室 (LOC) 与细胞生物学相结合，研究人员成功创建了一种新型体外多细胞人体模型，从而能够在器官特定环境中分析人体生理学。

这些芯片具有精心设计的微通道，可促进血液和空气流动，从而能够模拟肺、肠、脑、肝和心脏等各种器官。微芯片中装有活细胞，通过持续灌注促进组织和器官功能。器官芯片技术以其独特的硅胶营养、组织工程和微流体技术相结合，有可能彻底改变该领域。这些进步对于解决药物发现和疾病治疗中长期存在的挑战具有重要意义，使其成为药物开发研究的重要组成部分，并推动器官芯片行业向前发展。

关键市场驱动因素

电子芯片小型化需求不断增长

微芯片在医疗器械领域的日益普及是技术显著进步的直接结果。这些进步不仅推动了对此类设备的需求，而且为其构造和维护的重大改进铺平了道路。小型化过程在实现这些进步方面发挥了关键作用，因为它可以减少构建和维持系统所需的材料。

此外，微流控芯片的使用彻底改变了微型组织的发展，使得在器官芯片系统中模拟真实组织成为可能。通过在微观尺度上创建体外环境，这些微流控芯片可以有效地模拟实际器官的功能和结构。这项突破性技术在增进我们对器官功能和疾病进展的理解方面具有巨大的前景。微芯片和微流控芯片在医疗器械中的集成标志着医疗保健领域的一个重要里程碑。随着持续的研究和创新，我们可以期待在这个迷人的领域取得更大的进步，最终改善诊断、治疗和整体患者护理。

发达国家医疗支出不断增加

慢性病患病率的上升和老年患者人数的增加预计将推动市场增长的需求。慢性病负担的增加和人口老龄化必然导致对医疗保健服务和产品的需求增加。此外，由于医疗技术进步和对预防保健日益重视等因素，许多国家的医疗支出不断增加，预计将在未来几年进一步推动市场发展。因此，预计寻求治疗的患者数量将呈指数级增长，从而导致预测期内产品需求大幅增加。

例如，2019 年 2 月，世界卫生组织 (WHO) 关于全球卫生支出的一份综合报告强调，医疗保健支出呈快速上升趋势，尤其是在中低收入国家。这些地区的年均增长率为 6%，而高收入国家为 4%。这一趋势凸显了人们越来越认识到医疗保健的重要性，以及需要增加投资以满足民众的医疗保健需求。

越来越多地使用动物测试的替代品

对动物测试替代品的需求日益增加，推动了预测期内全球器官芯片市场的增长。对动物伦理待遇的担忧导致了科学研究范式的转变。据善待动物组织 (PETA) 称，每年，美国实验室有超过 1.1 亿只动物被宰杀，包括大鼠、鱼、兔子、狗、青蛙、猴子、仓鼠、小鼠、猫、豚鼠和鸟类，用于各种目的，如生物学研究、医学实习、好奇心驱动的调查以及化学品、药品、食品和化妆品测试。

皮尤研究中心的一项民意调查显示，52% 的美国成年人反对在科学研究中使用动物。其他调查表明，支持动物研究的其余群体这样做是因为他们认为这对于医学进步是必要的。然而，值得注意的是，大多数动物研究对改善人类健康并没有显著贡献。动物研究在大多数医学进步中所起的作用是一个争论和争议的主题。这些担忧导致对替代测试方法的需求不断增长，例如器官芯片技术。器官芯片设备旨在复制人体器官的功能，为研究疾病和测试潜在治疗方法提供更准确、更人道的方法。随着对动物试验替代品的认识和支持不断提高，全球器官芯片市场预计将在未来几年出现显着增长。

技术整合

对器官芯片技术的需求不断增长，主要是由其独特的组织工程和微流体技术组合推动的。这种创新方法不仅为个性化疾病治疗和药物发现的长期挑战提供了有效的解决方案，而且还具有彻底改变生物医学研究领域的巨大潜力。通过复制人体器官的复杂结构和功能，器官芯片平台为药物开发研究提供了更准确、更可靠的模型。这使研究人员能够更深入地了解潜在药物的功效和安全性，从而改善患者的治疗效果。器官芯片技术能够模拟特定器官的生理状况，因此可以进行个性化测试和分析，为量身定制的治疗方法铺平道路。

此外，器官芯片技术的多功能性不仅限于药物开发。它在毒理学研究、疾病建模和精准医疗等各种研究领域都大有可为。通过模拟细胞、组织和体液之间复杂的相互作用，器官芯片设备使科学家能够以可控和可重复的方式研究复杂的生物过程。总体而言，器官芯片技术有可能改变我们对待医疗保健的方式。通过弥合传统体外模型与动物测试之间的差距，它为加速医学研究、改善药物发现以及最终增强患者护理提供了强有力的工具。

主要市场挑战

由于器官芯片设备成本高而引发的担忧

器官芯片设备的高成本，再加上器官芯片 (OOC) 技术仍处于早期阶段，预计将限制市场的扩张。这主要是由于器官芯片设备的研发、制造和商业化需要大量投资。该技术的复杂性涉及多种器官模型和微流体系统的集成，这增加了制造挑战和成本考虑。

此外，某些国家已经对动物化妆品测试施加了限制，这可能会进一步阻碍全球器官芯片市场的增长。在这些国家，政府已禁止使用动物来测试其境内开发的化妆品，这反映出人们对动物福利的认识和关注度日益提高。监管政策的这种转变促使人们需要替代测试方法，例如器官芯片技术，它可以模拟人体器官的生理状况并提供更准确和更合乎道德的结果。

替代品的可用性

市场上器官芯片替代品的可用性阻碍了预测期内全球市场的增长。这是因为类器官的可用性（其目的也是模拟组织和器官的生理学）在此期间对器官芯片市场构成了重大障碍。类器官因其能够复制器官的复杂结构和功能而受到市场的青睐，使其成为器官芯片的潜在替代品。

此外，类器官市场的不断发展对未来预测年的全球器官芯片市场构成了威胁。例如，2022 年 10 月 3 日，AIM Biotech Pte。Ltd. 推出了一个尖端的 3D 组织培养平台 organiX System。该创新系统能够为球体、肿瘤活检和类器官添加血管化和免疫能力，进一步增强其功能和适用性。

主要市场趋势

市场发展不断加快

由于产品发布、合作、合并、收购等各种市场发展，器官芯片市场正在经历显着增长。这些发展正在推动预测期内的全球市场增长。

例如，2021 年 9 月，Fidia Farmaceutici SpA 和 BiomimX Srl 达成了一项研究合作，旨在展示和引入基于器官芯片的新型专业解决方案，以增强关节内医疗器械的发现过程。

应用数量迅速增加

微流控装置和器官型切片已结合起来，以提高神经科学研究领域的培养存活率。传统上，培养厚度约为 300 微米的器官型脑切片依赖于半多孔膜来建立空气-介质界面。然而，随着微流控技术的整合，一种更复杂的方法已经出现。这些技术使必需营养素和气体能够层流，从而增强组织活力并改善脑切片内的运输。

分段洞察

类型

根据类型，器官芯片市场主要由肝脏芯片模型部分驱动，预计这一趋势将在预测期内（2024-2028 年）持续。作为人体最大的内脏器官，肝脏在各种物质（包括药物代谢物）的合成和代谢中起着至关重要的作用。

由于肝脏具有多种重要功能，包括营养和维生素加工、解毒和身体代谢调节，因此对肝脏进行建模带来了挑战。用于研究肝细胞（肝细胞）药代动力学的传统二维 (2D) 细胞培养技术固有的局限性导致临床试验和药物开发的结果不理想。微流体技术的最新进展促进了高度

最终用户洞察

根据最终用户细分，市场分为制药和生物技术公司、学术和研究机构以及其他基于最终用户的细分市场。其中，制药和生物技术部门对市场贡献巨大。该技术在预测药物和生物制品的副作用和成功方面具有巨大潜力，特别是对于制药和生物技术行业。药物审批失败率的不断上升要求开发全面的生物数据集来评估创新疗法并确保新疗法的安全性，其中器官芯片 (OoC) 技术起着至关重要的作用。许多制药和生物技术公司正在利用这种技术来加快新药的发现和开发。市场的增长主要得益于企业越来越多地采用器官芯片技术进行药物开发。

区域见解

预计北美地区将占据器官芯片技术的全球市场份额。这可以归因于几个因素，包括主要制药公司的存在、先进器官芯片模型的可用性以及政府在药物开发和研究资金和计划方面的有利举措。该地区还见证了尿路感染、膀胱阻塞、尿潴留、良性前列腺增生和膀胱癌等目标疾病的增加，这进一步推动了市场的发展。相反，预计亚太地区将在预测期内经历最快的增长。由于可支配收入的增加和器官芯片技术的日益普及，中国、印度和日本等国家提供了诱人的机会。政府对再生医学的支持，以及对研发活动和基于细胞的临床试验的投资，预计将促进亚太地区器官芯片市场的扩张。

最新发展

• 2023 年 6 月，MatTek Life Sciences 宣布与 AIM Biotech 建立战略合作伙伴关系，促进 AIMBiotech 的产品组合通过 MatTek 出售。
• 2023 年 6 月，Emulate 推出了 Emulate Chip-A1™，扩大了其在癌症和化妆品市场的应用。
• 2022 年 5 月，Emulate 增强了其肠道器官芯片，以支持研究炎症性肠病的研究人员。
• 2022 年 4 月，Valo Health 完成了对 TARA Biosystems 的收购，后者是3D心脏组织建模平台。Valo 计划利用其 Opal 数据平台，将 TARA 的心脏组织芯片整合到针对心血管疾病的端到端药物开发产品中。

主要市场参与者

• Altis Biosystems
• AxoSim Inc.
• BiomimX SRL
• Emulate Inc.
• Hesperos
• Allevi Inc.
• InSphero AG
• MIMETAS BV
• Nortis Inc.
• Hesperos, Inc.

报告范围：

在本报告中，全球器官芯片市场已细分为以下类别，此外，行业趋势也已详述如下：

• 器官芯片市场， 按类型：

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• 器官芯片市场， 按产品：

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• 器官芯片市场， 按材料类型划分：

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• 器官芯片市场， 按应用划分：

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• 器官芯片市场， 按最终用户划分：

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• 器官芯片市场，按地区：

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竞争格局

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