Markt für automatisierte Probenvorbereitung – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognose, segmentiert nach Anwendung (Forschung und Entwicklung, Diagnostik), nach Produkttyp (Kits und Verbrauchsmaterialien, Instrumente), nach Endbenutzer (Biotechnologie- und Pharmaunternehmen, klinische und diagnostische Labore, akademische und Forschungseinrichtungen), nach Region und Wettbewerb,

Marktübersicht

Laut den neuesten Daten des Center for Disease Control and Prevention vom Februar 2024 sind chronische Krankheiten in den Vereinigten Staaten weit verbreitet. Etwa 129 Millionen Menschen leiden an mindestens einer schweren chronischen Krankheit. Diese Krankheiten, zu denen gemäß der Definition des US-Gesundheitsministeriums Herzkrankheiten, Krebs, Diabetes, Fettleibigkeit und Bluthochdruck gehören, stellen eine erhebliche gesundheitliche Herausforderung dar. Insbesondere sind fünf der zehn häufigsten Todesursachen in den USA entweder chronische Krankheiten oder stark mit ihnen verbunden, was die Notwendigkeit von Präventionsstrategien und wirksamen Behandlungen zur Bewältigung dieser Gesundheitsprobleme unterstreicht. T

Die Anwendungsgebiete automatisierter Probenvorbereitungssysteme erstrecken sich auf Genomik, Proteomik und andere Bereiche, wobei die Genomik aufgrund der zunehmenden Fokussierung auf genetische Forschung und personalisierte Medizin das dominierende Segment ist. Zu den Endnutzern dieser Systeme zählen Pharma- und Biotechnologieunternehmen, Diagnoselabore und Forschungsinstitute.

Wichtige Markttreiber

Technologische Fortschritte in der Laborautomatisierung

Technologische Fortschritte in der Laborautomatisierung revolutionieren den Bereich der Probenvorbereitung und treiben das Wachstum des globalen Marktes für automatisierte Probenvorbereitung voran. An der Spitze dieser Fortschritte stehen Innovationen in den Bereichen Robotik, künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen, die traditionelle Laborabläufe in hocheffiziente, präzise und reproduzierbare Prozesse verwandeln. Moderne automatisierte Probenvorbereitungssysteme umfassen fortschrittliche Roboterarme und automatisierte Arbeitsstationen, die komplexe Aufgaben wie Pipettieren, Mischen, Zentrifugieren und Flüssigkeitshandhabung mit außergewöhnlicher Genauigkeit und Geschwindigkeit bewältigen können. Diese Robotersysteme minimieren menschliche Eingriffe und verringern das Risiko von Kontaminationen und menschlichen Fehlern, was für die Aufrechterhaltung der Integrität der Proben und die Zuverlässigkeit der Ergebnisse von entscheidender Bedeutung ist.

KI- und maschinelle Lernalgorithmen werden in automatisierte Systeme integriert, um deren Fähigkeiten zu verbessern. Diese Technologien ermöglichen es Systemen, aus früheren Vorgängen zu lernen, sich an neue Aufgaben anzupassen und Arbeitsabläufe autonom zu optimieren. Beispielsweise können KI-gesteuerte Systeme die Qualität der Probenvorbereitung in Echtzeit überwachen, Anomalien erkennen und notwendige Anpassungen ohne menschliches Eingreifen vornehmen. Dies verbessert nicht nur die Effizienz, sondern gewährleistet auch konsistente und qualitativ hochwertige Ergebnisse.

Die Integration fortschrittlicher Bildgebungs- und Erkennungstechnologien wie hochauflösender Kameras und Spektrometer in automatisierte Systeme ermöglicht eine präzise Überwachung und Analyse von Proben. Diese Technologien ermöglichen die genaue Identifizierung und Quantifizierung biologischer und chemischer Substanzen, was für Anwendungen wie Genomik, Proteomik und Arzneimittelforschung unerlässlich ist.

Steigende Nachfrage nach Hochdurchsatz-Screening

Die steigende Nachfrage nach Hochdurchsatz-Screening (HTS) ist ein wichtiger Treiber des globalen Marktes für automatisierte Probenvorbereitung. Hochdurchsatz-Screening ist eine leistungsstarke Methode, die in der Arzneimittelforschung und verschiedenen Bereichen der biologischen Forschung eingesetzt wird und es Wissenschaftlern ermöglicht, Millionen chemischer, genetischer oder pharmakologischer Tests schnell durchzuführen. Diese Fähigkeit ist entscheidend für die Identifizierung aktiver Verbindungen, Antikörper oder Gene, die einen bestimmten biomolekularen Signalweg modulieren.

Einer der Hauptvorteile von HTS ist die Fähigkeit, eine große Anzahl von Proben schnell und effizient zu verarbeiten. Herkömmliche manuelle Methoden der Probenvorbereitung und -analyse sind zeitaufwändig und anfällig für menschliches Versagen. Automatisierte Systeme, die mit fortschrittlicher Robotik und Präzisionsinstrumenten ausgestattet sind, können Tausende von Proben gleichzeitig mit gleichbleibender Genauigkeit verarbeiten. Diese Effizienz ist besonders wertvoll in der Pharmaindustrie, wo die Markteinführungszeit entscheidend ist, und in der klinischen Diagnostik, wo schnelle Ergebnisse die Patientenergebnisse erheblich beeinflussen können.

Bei der Arzneimittelentdeckung ist HTS unverzichtbar, um große Bibliotheken chemischer Verbindungen zu screenen und potenzielle Arzneimittelkandidaten zu identifizieren. Automatisierte Probenvorbereitungssysteme rationalisieren den Prozess, indem sie Proben für verschiedene Tests vorbereiten, darunter biochemische, zellbasierte und phänotypische Screens. Die hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit automatisierter Systeme stellt sicher, dass die generierten Daten zuverlässig sind, was für die nachfolgenden Phasen der Arzneimittelentwicklung unerlässlich ist. HTS ist auch in der genetischen und genomischen Forschung von zentraler Bedeutung, wo groß angelegte Analysen erforderlich sind, um komplexe biologische Systeme und Krankheitsmechanismen zu verstehen. Automatisierte Probenvorbereitungssysteme erleichtern die Vorbereitung von Proben für Next-Generation-Sequencing (NGS), Polymerase-Kettenreaktion (PCR) und andere genomische Technologien. Diese Systeme gewährleisten eine einheitliche Handhabung der Proben, was für die Gewinnung qualitativ hochwertiger Daten entscheidend ist.

Obwohl die Anfangsinvestition in automatisierte HTS-Systeme hoch sein kann, sind die langfristigen Vorteile erhebliche Kosteneinsparungen. Die Fähigkeit, große Mengen an Proben schnell zu verarbeiten, senkt die Arbeitskosten und erhöht den Durchsatz von Forschungsaktivitäten. Die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit automatisierter Systeme verringert die Notwendigkeit von Wiederholungsexperimenten und spart so Zeit und Ressourcen.

Wichtige Marktherausforderungen

Hohe Anfangsinvestitions- und Wartungskosten

Eine der größten Herausforderungen, die das Wachstum des globalen Marktes für automatisierte Probenvorbereitung behindern, sind die hohen Anfangsinvestitions- und Wartungskosten, die mit automatisierten Systemen verbunden sind. Fortschrittliche Technologien zur automatisierten Probenvorbereitung erfordern erhebliche Kapitalausgaben für Anschaffung, Installation und Integration in bestehende Laborabläufe. Diese hohen Kosten können für kleinere Labore und Forschungseinrichtungen mit begrenztem Budget unerschwinglich sein, was es ihnen erschwert, diese fortschrittlichen Systeme einzuführen.

Zusätzlich zu den anfänglichen Anschaffungskosten können auch laufende Wartungs- und Betriebskosten erheblich sein. Automatisierte Systeme erfordern häufig spezielle Schulungen für das Personal, regelmäßige Wartung und Updates, um eine optimale Leistung aufrechtzuerhalten. Die Kosten für Verbrauchsmaterialien und Reagenzien, die speziell für die Verwendung mit automatisierten Systemen entwickelt wurden, können die Betriebskosten weiter erhöhen. Diese Faktoren erhöhen zusammen die Gesamtbetriebskosten und überwiegen möglicherweise die Vorteile für einige Organisationen. Folglich stellen die hohen Kosten für die Anschaffung und Wartung automatisierter Probenvorbereitungssysteme ein erhebliches Hindernis für ihre breite Einführung dar, insbesondere in ressourcenbeschränkten Umgebungen.

Technische Komplexität und Integrationsherausforderungen

Die technische Komplexität automatisierter Probenvorbereitungssysteme stellt eine weitere große Herausforderung für das Marktwachstum dar. Diese Systeme umfassen anspruchsvolle Hardware- und Softwarekomponenten, die nahtlos zusammenarbeiten müssen, um eine zuverlässige und genaue Probenvorbereitung zu gewährleisten. Die Integration automatisierter Systeme in bestehende Laborabläufe kann technisch anspruchsvoll sein und erhebliche Anpassungen und Konfigurationen erfordern. Labore müssen ihre Infrastruktur häufig aktualisieren oder ändern, um diese fortschrittlichen Systeme unterzubringen, was ein komplexer und zeitaufwändiger Prozess sein kann.

Die Interoperabilität automatisierter Systeme mit anderen Laborgeräten und Informationsmanagementsystemen ist für einen reibungslosen Betrieb von entscheidender Bedeutung. Die Gewährleistung der Kompatibilität und des reibungslosen Datenflusses zwischen verschiedenen Systemen kann eine Herausforderung sein, insbesondere in Laboren mit unterschiedlichen und veralteten Geräten.

Wichtige Markttrends

Wachstum in der Pharma- und Biotechnologiebranche

Das Wachstum in der Pharma- und Biotechnologiebranche ist ein entscheidender Treiber des globalen Marktes für automatisierte Probenvorbereitung. Diese Branchen verlassen sich stark auf fortschrittliche Technologien, um Forschungs- und Entwicklungsprozesse zu rationalisieren, die Produktivität zu steigern und neue Produkte effizienter auf den Markt zu bringen. Automatisierte Probenvorbereitungssysteme sind zum Erreichen dieser Ziele unverzichtbar geworden und tragen zur Expansion des Marktes bei.

Die steigende Zahl chronischer Krankheiten wie Krebs, Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen erfordert umfangreiche Forschung und Entwicklung neuer Therapien. Pharmaunternehmen stehen unter ständigem Druck, Innovationen zu entwickeln und wirksame Behandlungen zu entwickeln. Automatisierte Probenvorbereitungssysteme ermöglichen eine hochdurchsatzstarke und präzise Probenanalyse, die für die Arzneimittelentdeckung und -entwicklung von entscheidender Bedeutung ist. Diese Systeme gewährleisten eine konsistente und genaue Vorbereitung biologischer Proben, sodass sich Forscher auf die Analyse der Daten und die Weiterentwicklung ihrer Forschung konzentrieren können.

Der Arzneimittelentwicklungsprozess ist komplex und zeitaufwändig und umfasst mehrere Phasen von der ersten Entdeckung bis hin zu klinischen Tests und behördlicher Genehmigung. Automatisierte Probenvorbereitungssysteme tragen dazu bei, diesen Prozess zu beschleunigen, indem sie die Effizienz und Genauigkeit der Probenhandhabung erhöhen. Sie ermöglichen die gleichzeitige Verarbeitung zahlreicher Proben und verkürzen so den Zeitaufwand für das Screening potenzieller Arzneimittelkandidaten und die Optimierung von Leitsubstanzen. Diese Effizienz ist für Pharmaunternehmen von entscheidender Bedeutung, die die Markteinführungszeit neuer Medikamente verkürzen möchten.

Der Übergang zur personalisierten Medizin ist ein weiterer wichtiger Faktor, der die Nachfrage nach automatisierten Probenvorbereitungssystemen antreibt. Bei der personalisierten Medizin geht es darum, medizinische Behandlungen auf die individuellen Merkmale des Patienten abzustimmen, oft basierend auf genetischen Informationen. Dieser Ansatz erfordert detaillierte genetische und molekulare Analysen, die automatisierte Systeme mit hoher Präzision und Reproduzierbarkeit durchführen können. Die Fähigkeit, große Mengen genetischer Proben effizient zu verarbeiten, ist für die Entwicklung personalisierter Therapien und Diagnostiken von entscheidender Bedeutung.

Die Biotechnologiebranche ist durch schnelle Innovationen und die Entwicklung hochmoderner Technologien wie CRISPR-Geneditierung, Next-Generation-Sequencing (NGS) und Biopharmazeutika gekennzeichnet. Automatisierte Probenvorbereitungssysteme sind für diese fortschrittlichen Anwendungen von entscheidender Bedeutung, da sie die erforderliche Präzision und den erforderlichen Durchsatz bieten. Bei NGS bereiten beispielsweise automatisierte Systeme DNA- oder RNA-Proben für die Sequenzierung vor und gewährleisten so qualitativ hochwertige Ergebnisse, die für die genetische Forschung und Diagnostik unerlässlich sind.

Ausbau klinischer Diagnostikanwendungen

Molekulardiagnostik, einschließlich PCR (Polymerase-Kettenreaktion) und Next-Generation-Sequencing (NGS), ist in hohem Maße auf automatisierte Probenvorbereitungssysteme angewiesen. Diese Technologien erfordern eine präzise und reproduzierbare Vorbereitung von DNA- und RNA-Proben, um genetische Mutationen, Krankheitserreger und andere Biomarker zu erkennen. Automatisierte Systeme stellen sicher, dass diese Prozesse mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, wodurch das Risiko von Kontamination und menschlichem Versagen verringert wird. Diese Präzision ist entscheidend für die Diagnose von Krankheiten wie Krebs, Infektionskrankheiten und genetischen Störungen, bei denen eine genaue Erkennung Behandlungsentscheidungen und Patientenergebnisse erheblich beeinflussen kann.

Die COVID-19-Pandemie hat die Bedeutung schneller und zuverlässiger diagnostischer Tests hervorgehoben. Automatisierte Probenvorbereitungssysteme haben maßgeblich zur Ausweitung der Testkapazitäten beigetragen und es Laboren ermöglicht, große Probenmengen schnell und effizient zu verarbeiten. Über COVID-19 hinaus sind diese Systeme für die Diagnose einer Vielzahl von Infektionskrankheiten, darunter Grippe, HIV und Tuberkulose, von entscheidender Bedeutung. Durch die Automatisierung des Probenvorbereitungsprozesses können Labore schnellere Durchlaufzeiten erreichen, was eine zeitnahe Diagnose und Behandlung ermöglicht.

Im Bereich der Onkologie spielen automatisierte Probenvorbereitungssysteme eine entscheidende Rolle in der Krebsgenomik und der personalisierten Medizin. Diese Systeme bereiten Proben für verschiedene genomische Tests vor und helfen, genetische Veränderungen zu identifizieren, die das Fortschreiten von Krebs vorantreiben. Eine genaue genomische Profilierung ist für die Entwicklung gezielter Therapien und die Verbesserung der Patientenergebnisse von entscheidender Bedeutung. Automatisierte Systeme sorgen für eine konsistente und zuverlässige Probenvorbereitung und unterstützen die hohen Durchsatzanforderungen der Krebsforschung und der klinischen Diagnostik.

Die automatisierte Probenvorbereitung wird auch in der klinischen Chemie und bei Immunassays immer beliebter, wo der präzise Umgang mit Blut, Serum und anderen biologischen Proben von entscheidender Bedeutung ist. Diese Anwendungen erfordern die Vorbereitung von Proben für die Analyse biochemischer Marker, Hormone und Proteine. Automatisierte Systeme verbessern die Effizienz und Genauigkeit dieser Prozesse und gewährleisten konsistente und zuverlässige Ergebnisse. Diese Zuverlässigkeit ist für die Überwachung chronischer Erkrankungen, die Behandlung von Stoffwechselstörungen und die Durchführung routinemäßiger Gesundheitsuntersuchungen von entscheidender Bedeutung.

Der Anstieg von Point-of-Care-Tests (POC) treibt die Einführung automatisierter Probenvorbereitungssysteme weiter voran. POC-Tests ermöglichen schnelle Diagnosetests am oder in der Nähe des Patientenversorgungsorts und liefern sofortige Ergebnisse. In POC-Geräte integrierte automatisierte Probenvorbereitungssysteme rationalisieren den Testprozess, machen ihn benutzerfreundlicher und reduzieren den Bedarf an spezialisiertem Laborpersonal. Dieser Komfort ist entscheidend, um den Patientenzugang zu Diagnosediensten zu verbessern, insbesondere in abgelegenen oder unterversorgten Gebieten.

Segmenteinblicke

Anwendungseinblicke

Basierend auf der Anwendung hat sich das Segment Diagnostik im Jahr 2023 als das dominierende Segment auf dem globalen Markt für automatisierte Probenvorbereitung herauskristallisiert. Die Präzisionsmedizin, bei der medizinische Behandlungen an die individuellen Patientenmerkmale angepasst werden, hat in den letzten Jahren erheblich an Bedeutung gewonnen. Diagnoselabore nutzen zunehmend fortschrittliche genomische und molekulare Techniken, um Biomarker und genetische Variationen zu identifizieren, die mit Krankheiten in Zusammenhang stehen. Automatisierte Probenvorbereitungssysteme spielen in diesem Prozess eine entscheidende Rolle, indem sie Patientenproben effizient verarbeiten und analysieren, um genetisches Material für die Sequenzierung und Analyse zu extrahieren. Die Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und Hochdurchsatzfähigkeit automatisierter Systeme machen sie gut geeignet für diagnostische Anwendungen, insbesondere im Kontext der Präzisionsmedizin.

Die globale Belastung durch chronische Krankheiten wie Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes steigt weiter an und treibt die Nachfrage nach fortschrittlichen Diagnoselösungen voran. Mithilfe automatisierter Probenvorbereitungssysteme können klinische Labore große Probenmengen für verschiedene diagnostische Tests, darunter Molekulardiagnostik, Immunassays und klinische Chemie, effizient verarbeiten. Diese Skalierbarkeit und Effizienz sind unerlässlich, um die wachsende Nachfrage nach Diagnosediensten zu erfüllen, insbesondere im Zusammenhang mit Bevölkerungsscreening und Krankheitsüberwachung.

Einblicke in Produkttypen

Basierend auf dem Produkttyp wird erwartet, dass sich das Segment Instrumente zum dominierenden Segment auf dem globalen Markt für automatisierte Probenvorbereitung entwickelt. Das schnelle Tempo des technologischen Fortschritts bei Instrumenten zur automatisierten Probenvorbereitung, wie Roboterarbeitsplätzen und Flüssigkeitshandhabungssystemen, treibt deren Einführung in verschiedenen Branchen voran. Diese Instrumente bieten erweiterte Funktionen, darunter Hochdurchsatzfähigkeiten, präzise Automatisierung und Integration mit anderen Laborgeräten und Softwaresystemen. Da Labore bestrebt sind, Effizienz, Genauigkeit und Arbeitsablaufautomatisierung zu verbessern, wird erwartet, dass die Nachfrage nach hochentwickelten Instrumenten erheblich steigen wird.

Instrumente zur automatisierten Probenvorbereitung bieten im Vergleich zu Kits und Verbrauchsmaterialien mehr Anpassungsmöglichkeiten und Flexibilität. Labore können diese Instrumente so konfigurieren, dass sie ihren spezifischen Arbeitsablaufanforderungen entsprechen und unterschiedliche Probentypen und Tests verarbeiten können. Modulare Designs und Kompatibilität mit einer breiten Palette an Zubehör und Verbrauchsmaterialien erhöhen die Vielseitigkeit automatisierter Instrumente. Diese Anpassung und Flexibilität sprechen Labore mit unterschiedlichen Forschungsanforderungen und -anwendungen an und treiben die Nachfrage nach Instrumenten gegenüber standardisierten Kits und Verbrauchsmaterialien voran.

Regionale Einblicke

Nordamerika hat sich im Jahr 2023 als dominierende Region auf dem globalen Markt für automatisierte Probenvorbereitung herausgestellt und hält den größten Marktanteil. Nordamerika verfügt über eine der weltweit fortschrittlichsten Gesundheitsinfrastrukturen mit einem robusten Netzwerk aus Krankenhäusern, Diagnoselaboren, Forschungseinrichtungen und Biotechnologieunternehmen. Das gut etablierte Gesundheitssystem der Region, gepaart mit hohen Gesundheitsausgaben, fördert die Einführung innovativer Technologien wie automatisierter Probenvorbereitungssysteme. Diese Systeme werden in verschiedenen Gesundheitseinrichtungen häufig für diagnostische Tests, Arzneimittelentdeckung und Forschungszwecke eingesetzt.

Nordamerika ist ein globales Zentrum für wissenschaftliche Forschung und Innovation, insbesondere in den Bereichen Biotechnologie, Pharmazeutika und Biowissenschaften. Die Region beherbergt zahlreiche führende Forschungseinrichtungen, Universitäten und Biotech-Unternehmen, die erhebliche F&E-Investitionen tätigen. Der kontinuierliche Fokus auf Forschung und Entwicklung treibt die Nachfrage nach fortschrittlichen Labortechnologien, einschließlich automatisierter Probenvorbereitungssysteme, an. Diese Systeme ermöglichen es Forschern, Arbeitsabläufe zu optimieren, die Produktivität zu verbessern und wissenschaftliche Entdeckungen zu beschleunigen.

Neueste Entwicklungen

• Im November 2023 kündigte QIAGEN die Erweiterung seines Portfolios an Probentechnologien durch die Einführung von zwei neuen Produkten an. Das erste Produkt, der TissueLyser III, ist ein Hochdurchsatzinstrument, das die Aufspaltung verschiedener biologischer Proben, die Nukleinsäuren wie DNA und RNA enthalten, verbessern und diversifizieren soll. Das zweite Produkt, das RNeasyPowerMax Soil Pro Kit, ist speziell auf die Isolierung hochreiner RNA aus schwierigen Bodenproben zugeschnitten, die reich an PCR-Inhibitoren sind, und nutzt dabei QIAGENs fortschrittliche Inhibitor Removal Technology. Die Einführung des TissueLyser III und des RNeasy PowerMax Soil Pro Kits markiert wichtige Meilensteine für QIAGEN NV, da das Unternehmen sein Portfolio an erstklassigen Probentechnologien weiter ausbaut.

Wichtige Marktteilnehmer

• Agilent Technologies, Inc.
• Aurora Biomed Inc.
• Danaher Corporation
• F. Hoffmann-La Roche Ltd
• Metrohm AG
• Mettler-Toledo International Inc
• MGI Tech Co., Ltd.
• Promega Corporation
• QIAGEN NV
• Revvity, Inc.

Berichtsumfang

In diesem Bericht wurde der globale Markt für automatisierte Probenvorbereitung zusätzlich zu den Branchentrends, die im Folgenden detailliert beschrieben werden, in die folgenden Kategorien unterteilt

• Markt für automatisierte Probenvorbereitung, Nach Anwendung

o

o

• Markt für automatisierte Probenvorbereitung, Nach Produkttyp

o

o

• Markt für automatisierte Probenvorbereitung, Nach Endbenutzer

o

o

o

• Markt für automatisierte Probenvorbereitung nach Region

o

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

§

Wettbewerbslandschaft

Unternehmensprofile

zu finden unter Anpassungen

Unternehmensinformationen

• Detaillierte Analyse und Profilierung zusätzlicher Marktteilnehmer (bis zu fünf).