Markt für biopharmazeutische Fermentationssysteme – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognose 2018–2028, segmentiert nach Produkttyp (Upstream-Produkte (Bioreaktoren/Fermenter, Bioprozessanalysatoren, Prozessüberwachungssystem, Sonstiges), Downstream-Produkte (Filtration und Trennung, Chromatographie, Verbrauchsmaterialien und Zubehör, Sonstiges)), nach Anwendung (Antibiotika, re

Marktübersicht

Der globale Markt für biopharmazeutische Fermentationssysteme hat im Jahr 2022 einen Wert von 24,94 Milliarden USD und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein beeindruckendes Wachstum mit einer CAGR von 8,30 % bis 2028 verzeichnen. Der globale Markt für biopharmazeutische Fermentationssysteme ist ein entscheidender Bereich der Biotechnologie- und Pharmaindustrie. Biopharmazeutika, zu denen therapeutische Proteine, Antikörper, Impfstoffe und andere biologisch gewonnene Medikamente gehören, haben in den letzten Jahren aufgrund ihrer Wirksamkeit bei der Behandlung verschiedener Krankheiten an Bedeutung gewonnen.

Wichtige Markttreiber

Steigende Nachfrage nach Biopharmazeutika

Der globale Markt für biopharmazeutische Fermentationssysteme befindet sich im Aufwärtstrend, und einer der wichtigsten Treiber dieses Wachstums ist die steigende Nachfrage nach Biopharmazeutika. Biopharmazeutika, darunter monoklonale Antikörper, Impfstoffe, Gentherapien und andere biologisch gewonnene Medikamente, stehen an der Spitze der medizinischen Innovation.

Biopharmazeutika stellen eine Revolution im Gesundheitswesen dar. Im Gegensatz zu herkömmlichen chemischen Medikamenten werden Biologika aus lebenden Organismen gewonnen und sind hochgradig zielgerichtet und wirksam. Sie haben bemerkenswerte Erfolge bei der Behandlung einer Vielzahl von Krankheiten gezeigt, darunter Krebs, Autoimmunerkrankungen und seltene genetische Erkrankungen. Infolgedessen ist die Nachfrage nach Biopharmazeutika sprunghaft gestiegen.

Die Weltbevölkerung altert und mit dem Alter steigt die Anfälligkeit für chronische Krankheiten. Biopharmazeutika bieten Hoffnung für Patienten, die an Krankheiten wie Diabetes, rheumatoider Arthritis und Alzheimer leiden. Die Prävalenz dieser Krankheiten treibt die Nachfrage nach Biopharmazeutika in die Höhe, was wiederum den Bedarf an effizienten Fermentationssystemen erhöht.

Schwellenmärkte, insbesondere im asiatisch-pazifischen Raum und in Lateinamerika, verzeichnen einen Anstieg der Nachfrage nach Biopharmazeutika. Diese Regionen verzeichnen ein Wirtschaftswachstum, eine verbesserte Gesundheitsinfrastruktur und eine wachsende Mittelschicht. Mit der Verbesserung des Zugangs zur Gesundheitsversorgung steigt auch die Nachfrage nach fortschrittlichen Biologika, was wiederum die Nachfrage nach Fermentationssystemen antreibt.

Fortschritte in der Biotechnologie

Der globale Markt für biopharmazeutische Fermentationssysteme verzeichnet ein bemerkenswertes Wachstum, was größtenteils den kontinuierlichen Fortschritten in der Biotechnologie zu verdanken ist. Biopharmazeutika, darunter monoklonale Antikörper, Gentherapien, Impfstoffe und andere biologisch gewonnene Medikamente, haben das Gesundheitswesen revolutioniert.

Die Zellkultur ist ein Eckpfeiler der biopharmazeutischen Produktion. Innovationen bei Zellkulturtechniken, wie die Entwicklung ertragreicher Zelllinien und optimierter Medienformulierungen, haben die Produktivität von Bioreaktoren deutlich gesteigert. Daher benötigen biopharmazeutische Unternehmen fortschrittlichere Fermentationssysteme, um diese Verbesserungen nutzen zu können.

Kontinuierliche Bioverarbeitung entwickelt sich zu einem bahnbrechenden Prozess in der biopharmazeutischen Produktion. Dieser Ansatz bietet im Vergleich zur traditionellen Batch-Verarbeitung eine höhere Produktivität und Effizienz. Fortschritte in der kontinuierlichen Bioverarbeitung treiben die Einführung von Fermentationssystemen voran, die diese neuartigen Prozesse unterstützen können.

Technologische Innovation

Der globale Markt für biopharmazeutische Fermentationssysteme erlebt ein beispielloses Wachstum, das größtenteils auf kontinuierliche technologische Innovation zurückzuführen ist. Biopharmazeutika, darunter monoklonale Antikörper, Impfstoffe, Gentherapien und andere biologisch gewonnene Medikamente, haben die Gesundheitslandschaft verändert.

Einweg-Bioreaktoren stellen einen bedeutenden technologischen Fortschritt dar. Diese Einwegsysteme verringern das Kontaminationsrisiko, minimieren Ausfallzeiten zwischen Chargen und rationalisieren Reinigungs- und Validierungsprozesse. Die Einführung von Einweg-Bioreaktoren nimmt zu und treibt das Marktwachstum voran.

Kontinuierliche Bioprozesstechnologien gewinnen in der biopharmazeutischen Produktion an Bedeutung. Diese Systeme ermöglichen eine unterbrechungsfreie Produktion und können die Produktivität deutlich steigern. Da die Branche die kontinuierliche Bioprozesstechnik einführt, wächst die Nachfrage nach Fermentationssystemen, die diesen Ansatz unterstützen.

Biopharmazeutisches Outsourcing

Der globale Markt für biopharmazeutische Fermentationssysteme steht vor einem bemerkenswerten Wachstum, was nicht zuletzt auf den zunehmenden Trend zum biopharmazeutischen Outsourcing zurückzuführen ist. Biopharmazeutika, darunter monoklonale Antikörper, Gentherapien, Impfstoffe und mehr, sind in der modernen Gesundheitsversorgung von zentraler Bedeutung geworden.

CMOs sind engagierte Experten für die biopharmazeutische Produktion. Sie bieten spezielle Fähigkeiten und Kenntnisse, die es Pharmaunternehmen ermöglichen, auf einen großen Erfahrungsschatz zurückzugreifen. Während CMOs ihre Dienstleistungen erweitern, investieren sie stark in Fermentationssysteme, um den wachsenden Anforderungen ihrer Kunden gerecht zu werden.

Durch das Outsourcing der biopharmazeutischen Produktion können sich Pharmaunternehmen auf ihre Kernkompetenzen wie Arzneimittelentdeckung und -vermarktung konzentrieren. Dieser strategische Ansatz hat die Nachfrage nach Outsourcing-Dienstleistungen vorangetrieben und den Markt für Fermentationssysteme weiter angekurbelt.

CMOs sind oft kostengünstiger als die Eigenproduktion, da sie Skaleneffekte und betriebliche Effizienz nutzen können. Um diesen Kostenvorteil aufrechtzuerhalten, investieren CMOs in moderne Fermentationssysteme, die die Produktivität verbessern und die Produktionskosten senken.

Wichtige Marktherausforderungen

Hohe Anfangsinvestition

Die Einrichtung einer biopharmazeutischen Fermentationsanlage erfordert erhebliche Kapitalinvestitionen. Bioreaktoren, Fermentationstanks und zugehörige Geräte sind teuer. Für kleinere Unternehmen und Startups kann es schwierig sein, diese Anfangsinvestitionen zu tätigen, was ihre Möglichkeiten zum Markteintritt einschränkt.

Kontaminationsrisiko

Biopharmazeutische Fermentationsprozesse sind sehr anfällig für Verunreinigungen. Schon geringfügige Verunreinigungen können zum Verlust ganzer Produktionschargen führen. Die Aufrechterhaltung steriler Bedingungen während des gesamten Prozesses ist entscheidend, aber anspruchsvoll und kostspielig.

Probleme mit der Skalierbarkeit

Die Skalierung der biopharmazeutischen Produktion ist nicht immer unkompliziert. Viele biopharmazeutische Fermentationssysteme stehen vor der Herausforderung, eine gleichbleibende Produktqualität und Ausbeute beizubehalten, wenn sie von der Forschung und Entwicklung im kleinen Maßstab zur Produktion im großen Maßstab übergehen.

Rohstoffversorgungskette

Die Verfügbarkeit und Qualität von Rohstoffen wie Zellkulturmedien und Reagenzien können die biopharmazeutische Produktion beeinträchtigen. Unterbrechungen der Lieferkette, Schwankungen in der Rohstoffqualität und die Abhängigkeit von einer begrenzten Anzahl von Lieferanten können Schwachstellen schaffen.

Wichtige Markttrends

Revolution der Einweg-Bioreaktoren

Einweg-Bioreaktoren haben in den letzten Jahren aufgrund ihrer Flexibilität, ihres geringeren Kontaminationsrisikos und ihrer Kosteneffizienz enorm an Popularität gewonnen. Der Trend zu Einwegtechnologie dürfte sich fortsetzen, da immer mehr Hersteller von Biopharmazeutika diese Systeme aufgrund ihrer Skalierbarkeit und Effizienz einsetzen.

Einführung kontinuierlicher Bioverarbeitung

Die kontinuierliche Bioverarbeitung gewinnt in der biopharmazeutischen Herstellung an Bedeutung, da sie das Potenzial hat, die Produktionskosten zu senken, die Produktivität zu steigern und die Produktqualität zu verbessern. Die Einführung kontinuierlicher Verarbeitungstechnologien dürfte zunehmen, was zur Entwicklung von Fermentationssystemen führen wird, die diesen Ansatz unterstützen.

Erweiterte Steuerungssysteme und Automatisierung

Automatisierung und erweiterte Steuerungssysteme werden zu einem integralen Bestandteil der biopharmazeutischen Fermentation. Diese Technologien ermöglichen die Echtzeitüberwachung und -steuerung kritischer Parameter, was zu einer verbesserten Produktkonsistenz und weniger menschlichen Fehlern führt. Die Integration künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellen Lernens wird die Prozessoptimierung weiter verbessern.

Nachhaltigkeit und umweltfreundliche Bioverarbeitung

Nachhaltigkeit ist ein wachsendes Anliegen in der biopharmazeutischen Herstellung. Unternehmen erkunden Möglichkeiten, die Umweltauswirkungen der Bioverarbeitung zu reduzieren. Dazu gehört die Entwicklung umweltfreundlicherer Produktionsprozesse und die Minimierung von Abfällen. Fermentationssysteme, die Nachhaltigkeitsziele erfüllen, wie etwa solche, die auf Recycling und reduzierten Ressourcenverbrauch ausgelegt sind, werden an Bedeutung gewinnen.

Segmenteinblicke

Produkttypeinblicke

Basierend auf der Kategorie des Produkttyps wird erwartet, dass die nachgelagerten Produkte im Jahr 2022 den gesamten Marktumsatz dominieren werden. Bei den nachgelagerten Produkten erwartet das Chromatographiesegment während des Prognosezeitraums eine erhebliche CAGR. Dieses Wachstum wird durch Faktoren wie die steigende Nachfrage nach innovativen biopharmazeutischen Arzneimitteln und die Einführung neuer Produktangebote getrieben.

Chromatographie wird verwendet, um Moleküle basierend auf ihrer Größe, Ladung, Hydrophobie und spezifischen Ligandenbindungseigenschaften zu trennen. Die Auswahl des Chromatographietyps wird durch die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Fermentationsprodukte bestimmt. Beispielsweise wird die Umkehrphasen-Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC) zur Reinigung von rekombinantem Humaninsulin und zur Trennung von Insulinvarianten von verschiedenen Arten eingesetzt.

Darüber hinaus wird erwartet, dass die kontinuierlichen technologischen Fortschritte bei Chromatographietechniken zu höheren Akzeptanzraten in der biopharmazeutischen Industrie führen und das Wachstum dieses Segments weiter vorantreiben werden. Als Beispiel hat Cytiva im Januar 2021 die Faserchromatographietechnologie mit der Einführung von HiScreen Fibro PrismA verbessert, einem Produkt, das für die Entwicklung früher Reinigungsverfahren für monoklonale Antikörper (mAb) entwickelt wurde.

Anwendungseinblicke

Das Segment Antibiotika wird aus mehreren zwingenden Gründen im Prognosezeitraum voraussichtlich einen erheblichen Marktanteil am globalen Markt für biopharmazeutische Fermentationssysteme beanspruchen.

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Regionale Einblicke

Im globalen Markt für biopharmazeutische Fermentation wird Nordamerika voraussichtlich im gesamten Prognosezeitraum seine Vorherrschaft behaupten. Diese erwartete Führungsposition kann auf mehrere entscheidende Faktoren zurückgeführt werden, darunter die steigende Nachfrage nach biotechnologisch hergestellten Arzneimitteln, ein Aufschwung bei Forschungs- und Entwicklungsbemühungen und erhebliche Investitionen in die Weiterentwicklung biopharmazeutischer Fermentationstechnologien. Darüber hinaus hat die zunehmende Verbreitung chronischer Krankheiten den Medikamentenkonsum in die Höhe getrieben und damit das Wachstum der biopharmazeutischen Industrie vorangetrieben. Dies wiederum schafft erhebliche Chancen für Marktteilnehmer, da die Nachfrage nach Biologika und biotechnologischen Arzneimitteln weiter steigt, was die Bedeutung der biopharmazeutischen Fermentation weiter unterstreicht.

Die steigende Nachfrage nach biopharmazeutischer Fermentation im biopharmazeutischen Sektor, die durch ihr Potenzial zur Verringerung der Arzneimitteltoxizität und Bakterienresistenz bei gleichzeitiger Verbesserung der Arzneimittelwirksamkeit angetrieben wird, hat zahlreiche Unternehmen dazu veranlasst, sich an Forschungs- und Entwicklungsinitiativen rund um die biopharmazeutische Fermentation zu beteiligen. So hat beispielsweise das US-amerikanische National Institute for Innovation in Manufacturing Biopharmaceuticals (NIIMBL) im August 2022 Mittel in Höhe von 15,8 Millionen USD für 14 neue Projekte bereitgestellt, die sich mit technologischen Innovationen und der Entwicklung der Belegschaft befassen. Diese Projekte zielen darauf ab, entscheidende Innovationsmöglichkeiten im biopharmazeutischen Sektor zu nutzen.

Darüber hinaus trägt die zunehmende Verbreitung von Krankheiten wie Diabetes, rheumatoider Arthritis und Krebs in der Region erheblich zum Wachstum des Marktes bei. Die biopharmazeutische Fermentation spielt eine entscheidende Rolle bei der Herstellung biotechnologischer und biologischer Medikamente zur Bekämpfung dieser Erkrankungen. So litten im Jahr 2021 etwa 32 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten und 14 Millionen in Mexiko an Diabetes, und diese Zahl soll bis 2045 auf 36,2 Millionen bzw. 21,8 Millionen steigen. Darüber hinaus wurden im Jahr 2022 in den Vereinigten Staaten laut Statistiken der American Cancer Society etwa 1,9 Millionen Menschen mit Krebs diagnostiziert. Diese erhöhte Krankheitslast unterstreicht den Bedarf an wirksamen biologischen Arzneimitteln und treibt so das Marktwachstum an.

Darüber hinaus dürfte der zunehmende Fokus der Unternehmen auf den Einsatz vielfältiger Geschäftsstrategien wie Produkteinführungen, Zulassungen, Mittelbeschaffung und Partnerschaften zur Ausweitung ihrer Präsenz in der biopharmazeutischen Industrie eine treibende Kraft hinter dem Marktwachstum sein. So schloss die Kerry Group plc im Februar 2022 die Übernahme von Enmex SA, einem in Mexiko ansässigen Enzymhersteller, für 62 Millionen Euro ab. Dieser strategische Schritt erweitert Kerrys Fähigkeiten in den Bereichen Enzymtechnik, Fermentation und Bioprozessentwicklung. Darüber hinaus kündigte Thermo Fisher Scientific im September 2021 seine Pläne an, seinen Standort in Nashville, Tennessee, durch die Errichtung einer speziellen Produktionsanlage für Einwegtechnologie zu erweitern und damit seine Kapazität effektiv zu verdoppeln. Diese Erweiterung soll auch großskalige Bioreaktoren zur Herstellung biologischer Arzneimittel umfassen.

Neueste Entwicklungen

• Im Dezember 2022 schloss MilliporeSigma die Übernahme von Erbi Biosystems ab, einem in Massachusetts ansässigen Unternehmen, das für seine 2-ml-Mikrobioreaktor-Plattformtechnologie namens Breez bekannt ist. Diese strategische Übernahme stärkt MilliporeSigmas Upstream-Portfolio im Bereich der therapeutischen Proteine weiter. Sie ermöglicht es dem Unternehmen, skalierbare zellbasierte Perfusionsbioreaktorprozesse von 2 ml bis 2000 l zu ermöglichen und bietet schnelle Möglichkeiten zur Prozessentwicklung im Labormaßstab.
• Ebenso stellte Froilabo (Japan) im Oktober 2022 eine neue Reihe vollautomatischer Bioreaktoren im Labormaßstab vor. Diese Bioreaktoren ergänzen das bestehende Angebot an temperaturgeregelten Laborgeräten und bieten ein breites Spektrum potenzieller Anwendungen für akademische Einrichtungen, Forschungsvorhaben, Prozessentwicklung und -optimierung, Scale-up-Aktivitäten sowie Herstellungsprozesse.

Wichtige Marktteilnehmer

• Agilent Technologies, Inc.
• Thermo Fisher Scientific Inc
• Lonza Group AG
• SartoriusStedim Biotech GmbH
• EppendorfSE
• DanaherCorp
• FHoffmann-La Roche AG
• Nova Biomedical Corp
• Merck KGaA
• Becton Dickinson & Co