Markt für Bioproduktion – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognose, 2018–2028, segmentiert nach Arbeitsablauf (kontinuierliche Upstream-Bioproduktion, Einweg-Upstream-Bioproduktion, Downstream-Bioproduktion), nach Anwendung (monoklonale Antikörper, Hormone, Impfstoffe, rekombinante Proteine, andere), nach Endbenutzer (Biopharmazeutische Unternehmen, Forschungseinrichtungen, CMOs

Marktübersicht

Der globale Markt für Bioproduktion wird im Jahr 2022 auf 19,08 Milliarden USD geschätzt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein robustes Wachstum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 7,72 % bis 2028 verzeichnen. Der Bioproduktionsmarkt bezieht sich auf den Sektor der Biotechnologie- und Pharmaindustrie, der sich mit der Herstellung biologischer Produkte befasst, darunter Biopharmazeutika, Zelltherapien, Gentherapien, Impfstoffe und andere biologisch gewonnene Produkte. Die Bioproduktion umfasst die Prozesse des Entwerfens, Entwickelns, Skalierens und Produzierens dieser Produkte im großen Maßstab, um den Bedarf von Patienten, Gesundheitssystemen und Forschungsanstrengungen zu decken. Der Bioproduktionsmarkt ist ein entscheidender Bestandteil der Biotechnologie- und Pharmaindustrie und trägt zur Herstellung lebensrettender und lebensverbessernder Produkte bei. Da Technologie und wissenschaftliches Verständnis weiter fortschreiten, wird sich der Bereich der Bioproduktion wahrscheinlich weiterentwickeln und neue Therapien, verbesserte Produktionsprozesse und erweiterte Möglichkeiten hervorbringen, um den wachsenden Anforderungen des Gesundheitswesens und den Bedürfnissen der Patienten gerecht zu werden.

Wichtige Markttreiber

Einführung fortschrittlicher Technologien und neuer Innovationen

Der Anstieg der geriatrischen Bevölkerung und die Verbreitung chronischer Atemwegserkrankungen werden voraussichtlich die Nachfrage nach Beatmungsgeräten antreiben. Das zunehmende Bewusstsein für die Symptome von Lungenkrebs und eine wachsende Zahl von Patienten in medizinischen Einrichtungen tragen zum erheblichen Marktwachstum bei Beatmungsgeräten bei. Es ist jedoch zu beachten, dass die Verwendung mechanischer Beatmung bestimmte Risiken birgt, wie z. B. ein erhöhtes Infektionsrisiko und potenzielle Lungenschäden. Diese Überlegungen sollten bei der Bewertung des Marktwachstumspotenzials der Bioproduktion berücksichtigt werden. Fortschrittliche Technologien wie Automatisierung, Robotik und Prozesssteuerungssysteme können Bioproduktionsprozesse rationalisieren, menschliche Fehler reduzieren und die allgemeine Produktionseffizienz verbessern. Dies kann zu schnelleren Durchlaufzeiten und einer erhöhten Produktionskapazität führen und so der wachsenden Nachfrage nach Biologika gerecht werden. Innovative Bioreaktordesigns, Einwegtechnologien und flexible Fertigungsplattformen ermöglichen eine einfachere Skalierbarkeit der Produktion. Da die Nachfrage nach biologisch hergestellten Produkten steigt, wird die Fähigkeit, die Produktion schnell zu steigern, unverzichtbar. Kontinuierliche Fertigungsansätze können im Gegensatz zu traditionellen Batch-Prozessen zu gleichbleibender Produktqualität, weniger Abfall und verbesserter Ressourcennutzung führen. Diese Vorteile können die Nachfrage nach biologisch hergestellten Produkten steigern.

Steigende Umweltbedenken

Der globale Markt für biologisch hergestellte Produkte steht vor Wachstum, angetrieben von zunehmenden Umweltbedenken, Verschmutzungsgraden, Wasserknappheit und nahtlosen Fertigungsdienstleistungen für Medikamente. Darüber hinaus wird die Implementierung der biologisch hergestellten Produkte der nächsten Generation in Anlagen zu einer erhöhten Marktnachfrage beitragen. Darüber hinaus wird die Einführung einer Strategie für Einwegprodukte Kostensenkungen erleichtern, Produktkontaminationen minimieren und die Flexibilität erhöhen und so die Nachfrage nach biologisch hergestellten Produkten der nächsten Generation ankurbeln. Ein gesteigertes Umweltbewusstsein und Bedenken hinsichtlich der Umweltverschmutzung haben Branchen, einschließlich der biologisch hergestellten Produkte, dazu veranlasst, nachhaltigere und umweltfreundlichere Praktiken einzuführen. Dazu gehören die Reduzierung der Abfallerzeugung, die Optimierung der Ressourcennutzung und die Implementierung saubererer Herstellungsprozesse. Da die Bioproduktion bestrebt ist, ihre Umweltauswirkungen zu minimieren, wird die Nachfrage nach umweltfreundlichen Bioproduktionsprozessen und -produkten wahrscheinlich steigen.

Wasserknappheit ist ein kritisches globales Problem, das verschiedene Branchen betrifft, darunter auch die Bioproduktion. Die Implementierung wassereffizienter Herstellungsprozesse und Recyclingtechnologien kann dazu beitragen, die Bedenken hinsichtlich der Wasserknappheit zu mildern und gleichzeitig die Produktion von Biopharmazeutika und anderen biologisch gewonnenen Produkten aufrechtzuerhalten.

Zunehmende Zahl biopharmazeutischer Unternehmen

Im Prognosezeitraum wird das Wachstum des Bioproduktionsmarktes der nächsten Generation voraussichtlich durch die steigende Zahl biopharmazeutischer Unternehmen weltweit vorangetrieben. Der Bedarf an fortschrittlicher Bioproduktion, um die Anforderungen der Patienten zu erfüllen, wird voraussichtlich den Fortschritt der Bioproduktionsbranche der nächsten Generation vorantreiben. Die globale Biopharmaindustrie verzeichnet ein beträchtliches Wachstum, das durch Fortschritte in der Medizinwissenschaft, steigende Gesundheitsbedürfnisse und die Entwicklung neuartiger Therapien vorangetrieben wird. Da immer mehr Biopharmaunternehmen entstehen und bestehende Unternehmen ihre Produktpipelines erweitern, besteht eine wachsende Nachfrage nach effizienten, skalierbaren und technologisch fortschrittlichen Bioproduktionsprozessen zur Herstellung dieser innovativen Therapien. Insgesamt treiben die steigende Zahl der Biopharmaunternehmen und die Notwendigkeit, die Nachfrage der Patienten nach hochmodernen Therapien zu erfüllen, den Fortschritt und das Wachstum der Bioproduktionsindustrie der nächsten Generation voran. Da die Branche weiterhin Innovationen hervorbringt und fortschrittliche Produktionslösungen entwickelt, wird sie eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung der Zukunft der Gesundheitsversorgung spielen und zu verbesserten Patientenergebnissen beitragen.

Wachsende Nachfrage nach Biopharmazeutika

Die wachsende Nachfrage nach Biopharmazeutika ist ein wichtiger Treiber, der die Nachfrage nach Bioproduktion erhöht. Biopharmazeutika sind eine Klasse von Arzneimitteln, die mithilfe lebender Organismen oder biologischer Systeme wie Bakterien, Hefen, Säugetierzellen oder Pflanzenzellen hergestellt werden. Zu diesen Arzneimitteln gehören monoklonale Antikörper, Impfstoffe, Gentherapien, Zelltherapien und mehr. Die einzigartige Natur von Biopharmazeutika und ihre zunehmende Bedeutung in der medizinischen Behandlung haben zu einer höheren Nachfrage nach spezialisierten Bioherstellungsprozessen geführt. Biopharmazeutika haben die Behandlungslandschaft für verschiedene Krankheiten revolutioniert und bieten gezielte Therapien mit hoher Spezifität und reduzierten Nebenwirkungen. Da immer mehr Biopharmazeutika auf den Markt kommen und innovative Behandlungsmöglichkeiten bieten, steigt die Nachfrage nach ihrer Produktion. Die Entwicklung neuer und fortschrittlicher Therapien wie Gentherapien und Zelltherapien trägt zur wachsenden Nachfrage nach biopharmazeutischer Herstellung bei. Diese Therapien erfordern komplexe Herstellungsprozesse, die genetische Modifikationen und Manipulationen von Zellen beinhalten, was die Notwendigkeit spezialisierter Bioproduktionskompetenz unterstreicht.

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Wichtige Marktherausforderungen

Enorme Kapitalausgaben

Der Bioproduktionsprozess umfasst komplizierte und spezialisierte Geräte, Einrichtungen und Technologien, die erhebliche finanzielle Investitionen erfordern können. Die Einrichtung einer Bioproduktionsanlage oder die Modernisierung der vorhandenen Infrastruktur erfordert erhebliche anfängliche Kapitalinvestitionen. Dazu gehören der Bau oder die Renovierung spezieller Reinräume, der Kauf von Bioreaktoren, Reinigungsgeräten und anderen hochentwickelten Werkzeugen, die für die biopharmazeutische Produktion erforderlich sind. Das beträchtliche Kapital, das für die Bioproduktion erforderlich ist, kann Ressourcen von anderen wichtigen Bereichen wie Forschung und Entwicklung, Marketing und Geschäftserweiterung abziehen. Diese Herausforderung bei der Ressourcenzuweisung kann sich auf die allgemeine Wachstumsstrategie eines Unternehmens auswirken. Die hohen Kapitalausgaben können zu einer Überschätzung oder Unterauslastung der Produktionskapazität führen. Wenn die Nachfrage nach dem hergestellten Produkt geringer ist als erwartet, bringt die Investition möglicherweise nicht die erwartete Rendite.

Mangel an qualifizierten Fachkräften

Der Mangel an qualifizierten Fachkräften ist eine erhebliche Herausforderung, die das Wachstum des Bioproduktionsmarktes behindern kann. Die Bioproduktion ist ein hochspezialisiertes Feld, das Fachwissen in verschiedenen wissenschaftlichen, technischen und technischen Disziplinen erfordert. Der Mangel an qualifizierten Fachkräften kann sich auf die Effizienz, Qualität und Kapazität der Bioproduktionsabläufe auswirken.

Die Bioproduktion umfasst komplexe Prozesse wie Zellkultur, Fermentation, Reinigung und Qualitätskontrolle. Der Mangel an qualifizierten Fachkräften kann zu einer Lücke bei den für diese spezialisierten Aufgaben erforderlichen Fachkenntnissen führen. Unzureichende Fachkräfte können zu Verzögerungen bei den Produktionszeitplänen führen und die Verfügbarkeit von Biopharmazeutika und anderen biologisch gewonnenen Produkten auf dem Markt verlangsamen. Qualifizierte Fachkräfte sind für die Aufrechterhaltung einer strengen Qualitätskontrolle und -sicherung während des gesamten Herstellungsprozesses unerlässlich. Das Fehlen solcher Fachkräfte kann die Produktqualität und -sicherheit beeinträchtigen. Qualifizierte Fachkräfte spielen eine entscheidende Rolle bei der Förderung von Innovation und Prozessverbesserung in der Bioproduktion. Der Mangel an Innovation kann die Einführung fortschrittlicher Technologien und das allgemeine Marktwachstum behindern. Bei steigender Nachfrage nach Biopharmazeutika können Unternehmen Schwierigkeiten haben, ihre Produktionskapazitäten zu erweitern, da es an qualifiziertem Personal für die Verwaltung und Bedienung neuer Anlagen mangelt.

Wichtige Markttrends

Aufkommen der kontinuierlichen Bioproduktion

Die Entstehung der kontinuierlichen Bioproduktion hat das Potenzial, das Wachstum der Bioproduktionsbranche in Zukunft erheblich anzukurbeln. Die kontinuierliche Bioproduktion stellt eine Abkehr von traditionellen Batch-Prozessen dar, indem sie die nahtlose, unterbrechungsfreie Produktion von Biopharmazeutika und anderen biologisch gewonnenen Produkten ermöglicht. Dieser innovative Ansatz bietet mehrere Vorteile, die sich positiv auf Effizienz, Flexibilität, Kosteneffizienz und die allgemeine Marktexpansion auswirken können. Kontinuierliche Bioproduktion ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung und Anpassung von Prozessparametern in Echtzeit. Dies führt zu einer verbesserten Prozesskontrolle, geringerer Variabilität und verbesserter Produktkonsistenz, was wiederum zu höherer Prozesseffizienz und kürzeren Produktionszeiten führt. Kontinuierliche Bioproduktionssysteme sind im Allgemeinen kompakter und benötigen weniger Platz als herkömmliche Batch-Systeme. Diese Reduzierung des Platzbedarfs der Anlage kann zu Kosteneinsparungen und größerer Flexibilität bei der Anlagengestaltung und -standortwahl führen. Kontinuierliche Bioproduktion kann höhere Produktionskapazitäten ermöglichen, indem Prozesse kontinuierlich ausgeführt werden, wodurch die Produktion ohne erhebliche Anlagenerweiterung gesteigert wird. Diese erhöhte Kapazität kann die wachsende Nachfrage nach Biopharmazeutika und anderen biologisch gewonnenen Produkten decken.

Entwicklung eines Bioproduktionsprozesses der nächsten Generation

Die Weiterentwicklung eines Bioproduktionsprozesses der nächsten Generation ermöglicht die Herstellung biologischer Medikamente für kritische Erkrankungen wie Leber- und Nierenerkrankungen, Krebs und Diabetes. Darüber hinaus sind die zunehmende Verbreitung von Einwegprodukten wie Einweg-Bioreaktoren und Biocontainern sowie die zunehmende finanzielle Unterstützung privater Investoren und Regierungen für die Entwicklung von Bioproduktionseinheiten der nächsten Generation wichtige Treiber des globalen Bioproduktionsmarktes der nächsten Generation. Diese Trends werden voraussichtlich während des gesamten Prognosezeitraums anhalten.

Segmentelle Einblicke

Anwendung

Basierend auf der Anwendung sind monoklonale Antikörper eines der am häufigsten mithilfe von Bioproduktionsprozessen hergestellten Produkte. Monoklonale Antikörper (mAbs) sind eine Klasse therapeutischer Proteine, die darauf ausgelegt sind, bestimmte Antigene im Körper wie Krebszellen oder Moleküle des Immunsystems anzugreifen. Sie sind zu einem Eckpfeiler der modernen medizinischen Behandlung geworden und ihre Herstellung umfasst häufig Bioproduktionstechniken. Monoklonale Antikörper werden häufig zur Behandlung verschiedener Krankheiten eingesetzt, darunter Krebs, Autoimmunerkrankungen und Infektionskrankheiten. Sie werden mithilfe von Bioproduktionsprozessen hergestellt, bei denen Säugetierzellen kultiviert werden, um die spezifischen Antikörper zu exprimieren. Bioreaktoren und fortschrittliche Zellkulturtechniken werden häufig für die mAb-Produktion verwendet.

Das Hormonsegment ist jedoch das am schnellsten wachsende Segment, da Hormone wie Insulin, Wachstumshormone und Erythropoietin ebenfalls mithilfe der Bioproduktion hergestellt werden. Diese therapeutischen Proteine werden zur Behandlung von Hormonmangel und anderen Erkrankungen eingesetzt. Bei der Bioproduktion wird mithilfe rekombinanter DNA-Technologie das Gen für das Hormon in Wirtszellen (z. B. Bakterien oder Hefe) eingefügt, die das Hormon dann in großen Mengen produzieren. Die Herstellung von Hormonen für die steigende Zahl von Diabetes- und anderen hormonmangelbedingten Erkrankungen dürfte die Nachfrage nach der Bioproduktion von Hormonen weltweit steigern.

Einblicke in den Arbeitsablauf

Basierend auf dem Arbeitsablaufsegment ermöglicht die kontinuierliche vorgelagerte Bioproduktion eine kontinuierliche und stetige Produktion von Biopharmazeutika und eliminiert die Stop-and-Go-Natur traditioneller Batch-Prozesse. Dies kann zu einer verbesserten Prozesseffizienz, weniger Ausfallzeiten und einer besseren Ressourcennutzung führen. Die gleichbleibende Umgebung und die kontrollierten Bedingungen kontinuierlicher Bioreaktoren können im Vergleich zu Batch-Prozessen zu höheren Zelldichten und verbesserten Produkterträgen führen. Kontinuierliche Bioproduktionssysteme sind oft kompakter als herkömmliche Batch-Systeme, was zur Optimierung des Anlagenraums und zur Senkung der Betriebskosten beitragen kann. Kontinuierliche Prozesse können aufgrund geringerer Variabilität und präziserer Prozesskontrolle zu einer gleichbleibenderen und einheitlicheren Produktqualität führen.

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Regionale Einblicke

Nordamerika dominiert den Markt, da die Region über eine gut entwickelte und fortschrittliche Gesundheitsinfrastruktur verfügt, darunter Forschungseinrichtungen, akademische Zentren und medizinische Einrichtungen. Diese Infrastruktur unterstützt Bioproduktionsaktivitäten und erleichtert die Zusammenarbeit zwischen Hochschulen, Forschungsorganisationen und Akteuren aus der Industrie. Regulierungsbehörden wie die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) haben strenge, aber klar definierte Richtlinien für die Zulassung und Überwachung biopharmazeutischer Produkte festgelegt. Diese regulatorische Expertise gibt sowohl Investoren als auch Verbrauchern Vertrauen in die Sicherheit und Qualität biologisch hergestellter Produkte. Nordamerika verfügt über ein starkes Risikokapital-Ökosystem und Finanzmärkte, die die Finanzierung biopharmazeutischer Startups und etablierter Unternehmen unterstützen. Dieser Zugang zu Kapital fördert Innovation und Forschungsanstrengungen.

Der asiatisch-pazifische Raum, einschließlich China und Indien, verzeichnet aufgrund von Faktoren wie niedrigeren Herstellungskosten, einem großen Talentpool und einer steigenden Nachfrage nach Biopharmazeutika in der Region ein Wachstum im Bioproduktionssektor. Einige Länder haben sich aktiv auf die Entwicklung von Bioproduktionsclustern und -infrastruktur konzentriert, um Investitionen anzuziehen und ihre biopharmazeutischen Kapazitäten zu stärken.

Jüngste Entwicklungen

• Im April 2020 wurde Cambryn Biologics in Sarasota, Florida, von Akron Biotech übernommen. Die Anlage ist eine hochmoderne Bioproduktionsanlage, die mit Spitzentechnologie ausgestattet ist.
• Im Februar 2020 ging Honeywell International Inc. eine Partnerschaft mit Bigfinite, Inc. ein, um zur Weiterentwicklung der Prozessautomatisierung und Steuerungstechnologien beizutragen. Sie nutzten Bigfinites KI-, Datenanalyse- und maschinelles Lernen-Plattform, um die Pharma- und Biotech-Sektoren bei der Beschleunigung medizinischer Therapien zu unterstützen.
• Im Dezember 2022 übernahm Merck, ein renommierter Wissenschafts- und Technologiekonzern, Erbi Biosystems, den in Massachusetts ansässigen Entwickler der Breez 2 ml Mikrobioreaktor-Plattformtechnologie. Diese Übernahme erweiterte Mercks Angebot an therapeutischen Proteinen im Upstream-Bereich um skalierbare zellbasierte Perfusionsbioreaktorprozesse von 2 ml bis 2000 ml sowie schnelle Prozessentwicklungsmöglichkeiten im Labormaßstab. Darüber hinaus eröffnete es Möglichkeiten für zukünftige Fortschritte bei innovativen Modalitäten wie Zellbehandlungen.

Wichtige Marktteilnehmer