Organ-on-Chip-Markt – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognose 2018–2028, segmentiert nach Typ (Leber, Herz, Lunge, Niere, Sonstige), nach Angebot (Produkte vs. Dienstleistungen), nach Materialtyp (Polymer, PDMS, Glas, Silizium, Sonstige), nach Anwendung (Entwicklung physiologischer Modelle, Arzneimittelforschung, toxikologische Forschung, Molekularbiologie, Sonstige), nach Endb
Published Date: November - 2024 | Publisher: MIR | No of Pages: 320 | Industry: Healthcare | Format: Report available in PDF / Excel Format
View Details Download Sample Ask for Discount Request CustomizationOrgan-on-Chip-Markt – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognose 2018–2028, segmentiert nach Typ (Leber, Herz, Lunge, Niere, Sonstige), nach Angebot (Produkte vs. Dienstleistungen), nach Materialtyp (Polymer, PDMS, Glas, Silizium, Sonstige), nach Anwendung (Entwicklung physiologischer Modelle, Arzneimittelforschung, toxikologische Forschung, Molekularbiologie, Sonstige), nach Endb
| Prognosezeitraum | 2024–2028 |
| Marktgröße (2022) | 388,20 Millionen USD |
| CAGR (2023–2028) | 25,61 % |
| Am schnellsten wachsendes Segment | Pharma- und Biotechnologieunternehmen |
| Größter Markt | Nordamerika |
Marktübersicht
Der globale Organ-on-Chip-Markt hat im Jahr 2022 einen Wert von 388,20 Millionen USD und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein beeindruckendes Wachstum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 25,61 % bis 2028 verzeichnen. Organs-on-Chip sind hochentwickelte künstliche Nachbildungen menschlicher Organe. Diese hochmodernen Geräte nutzen mehrkanalige 3D-Mikrofluid-Zellkulturtechnologie, um Organfunktionen, -prozesse und physiologische Reaktionen originalgetreu nachzubilden. Durch die Kombination von Labs-on-Chips (LOCs) mit Zellbiologie ist es Forschern gelungen, ein neuartiges Modell von mehrzelligen Menschen in vitro zu entwickeln, das die Analyse der menschlichen Physiologie in organspezifischen Umgebungen ermöglicht.
Diese Chips verfügen über kompliziert gestaltete Mikrokanäle, die den Blut- und Luftfluss erleichtern und die Simulation verschiedener Organe wie Lunge, Darm, Gehirn, Leber und Herz ermöglichen. Die Mikrochips sind mit lebenden Zellen besiedelt und fördern durch konstante Durchblutung die Funktion von Gewebe und Organen. Die Organ-on-Chip-Technologie mit ihrer einzigartigen Kombination aus Silikonnahrung, Gewebetechnik und Mikrofluidik hat das Potenzial, das Feld zu revolutionieren. Diese Fortschritte sind sehr vielversprechend für die Lösung langjähriger Herausforderungen bei der Arzneimittelentdeckung und Krankheitsbehandlung, was sie zu einem entscheidenden Bestandteil der Arzneimittelentwicklung macht und die Organ-on-Chip-Industrie vorantreibt.
Wichtige Markttreiber
Steigende Nachfrage nach Miniaturisierung elektronischer Chips
Die zunehmende Verbreitung von Mikrochips im Bereich medizinischer Geräte ist eine direkte Folge bemerkenswerter technologischer Fortschritte. Diese Fortschritte haben nicht nur die Nachfrage nach solchen Geräten angeheizt, sondern auch den Weg für erhebliche Verbesserungen bei ihrer Konstruktion und Wartung geebnet. Der Prozess der Miniaturisierung hat bei der Erzielung dieser Fortschritte eine Schlüsselrolle gespielt, da er eine Reduzierung der für den Aufbau und die Aufrechterhaltung des Systems erforderlichen Materialien ermöglicht.
Darüber hinaus hat die Verwendung von Mikrofluidik-Chips die Entwicklung miniaturisierter Gewebe revolutioniert und die Simulation von echtem Gewebe in Organ-on-a-Chip-Systemen ermöglicht. Durch die Schaffung einer In-vitro-Umgebung im mikroskopischen Maßstab ahmen diese Mikrofluidik-Chips effektiv die Funktion und Struktur echter Organe nach. Diese bahnbrechende Technologie verspricht enorme Fortschritte bei der Erweiterung unseres Verständnisses von Organfunktionen und Krankheitsverlauf. Die Integration von Mikrochips und Mikrofluidchips in medizinische Geräte stellt einen bedeutenden Meilenstein im Bereich der Gesundheitsfürsorge dar. Mit fortgesetzter Forschung und Innovation können wir in diesem faszinierenden Bereich noch größere Fortschritte erwarten, die letztendlich zu verbesserten Diagnosen, Behandlungen und allgemeiner Patientenversorgung führen.
Steigende Gesundheitsausgaben in Industrieländern
Die zunehmende Verbreitung chronischer Krankheiten und eine wachsende Zahl älterer Patienten werden voraussichtlich die Nachfrage nach Marktwachstum ankurbeln. Die zunehmende Belastung durch chronische Krankheiten und die alternde Bevölkerung erfordern einen größeren Bedarf an Gesundheitsdienstleistungen und -produkten. Darüber hinaus wird erwartet, dass steigende Gesundheitsausgaben in vielen Ländern, die durch Faktoren wie Fortschritte in der Medizintechnik und einen zunehmenden Fokus auf Präventivmedizin getrieben werden, den Markt in den kommenden Jahren weiter ankurbeln werden. Infolgedessen wird ein exponentieller Anstieg der Zahl der Patienten erwartet, die eine Behandlung suchen, was im Prognosezeitraum zu einem deutlichen Anstieg der Produktnachfrage führen wird.
So wies im Februar 2019 ein umfassender Bericht der Weltgesundheitsorganisation (WHO) über die weltweiten Gesundheitsausgaben auf einen rasanten Anstieg der Gesundheitsausgaben hin, der insbesondere in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen zu beobachten ist. Diese Regionen verzeichnen eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 6 %, verglichen mit 4 % in Ländern mit hohem Einkommen. Dieser Trend unterstreicht die wachsende Anerkennung der Bedeutung der Gesundheitsversorgung und die Notwendigkeit erhöhter Investitionen, um den Gesundheitsbedarf der Bevölkerung zu decken.
Zunehmende Verwendung einer Alternative zu Tierversuchen
Der zunehmende Bedarf an Alternativen zu Tierversuchen treibt das Wachstum des globalen Organ-on-Chip-Marktes im Prognosezeitraum voran. Bedenken hinsichtlich der ethischen Behandlung von Tieren haben zu einem Paradigmenwechsel in der wissenschaftlichen Forschung geführt. Laut der Tierschutzorganisation PETA (People for the Ethical Treatment of Animals) werden jedes Jahr mehr als 110 Millionen Tiere, darunter Ratten, Fische, Kaninchen, Hunde, Frösche, Affen, Hamster, Mäuse, Katzen, Meerschweinchen und Vögel, in US-Laboren für verschiedene Zwecke getötet, beispielsweise für Biologiestudien, medizinische Praktika, aus Neugier getriebene Untersuchungen und Tests von Chemikalien, Arzneimitteln, Lebensmitteln und Kosmetika.
Eine Umfrage des Pew Research Center ergab, dass 52 % der erwachsenen US-Amerikaner den Einsatz von Tieren in der wissenschaftlichen Forschung ablehnen. Andere Umfragen zeigen, dass die verbleibende Gruppe, die Tierversuche unterstützt, dies tut, weil sie glaubt, dass sie für den medizinischen Fortschritt notwendig sind. Es ist jedoch wichtig festzustellen, dass die Mehrheit der Tierversuche nicht wesentlich zur Verbesserung der menschlichen Gesundheit beiträgt. Die Rolle, die Tierversuche bei den meisten medizinischen Fortschritten spielen, ist Gegenstand von Debatten und Kontroversen. Diese Bedenken haben zu einer wachsenden Nachfrage nach alternativen Testmethoden wie der Organ-on-Chip-Technologie geführt. Organ-on-Chip-Geräte zielen darauf ab, die Funktionen menschlicher Organe nachzubilden und so einen genaueren und humaneren Ansatz für die Erforschung von Krankheiten und die Erprobung potenzieller Behandlungen zu bieten. Da das Bewusstsein und die Unterstützung für Alternativen zu Tierversuchen weiter steigen, wird erwartet, dass der globale Organ-on-Chip-Markt in den kommenden Jahren ein erhebliches Wachstum verzeichnen wird.
Integration von Technologien
Die steigende Nachfrage nach Organ-on-Chip-Technologie wird hauptsächlich durch ihre einzigartige Kombination aus Gewebetechnik und Mikrofluidik angetrieben. Dieser innovative Ansatz bietet nicht nur wirksame Lösungen für langjährige Herausforderungen bei der individuellen Behandlung von Krankheiten und der Medikamentenentdeckung, sondern birgt auch ein enormes Potenzial für eine Revolutionierung des Bereichs der biomedizinischen Forschung. Durch die Nachbildung der komplexen Strukturen und Funktionen menschlicher Organe bieten Organ-on-Chip-Plattformen ein genaueres und zuverlässigeres Modell für Studien zur Arzneimittelentwicklung. Dies ermöglicht es Forschern, tiefere Einblicke in die Wirksamkeit und Sicherheit potenzieller Medikamente zu gewinnen, was zu verbesserten Patientenergebnissen führt. Mit ihrer Fähigkeit, die physiologischen Bedingungen bestimmter Organe nachzuahmen, ermöglicht die Organ-on-Chip-Technologie personalisierte Tests und Analysen und ebnet so den Weg für maßgeschneiderte Behandlungsansätze.
Darüber hinaus geht die Vielseitigkeit der Organ-on-Chip-Technologie über die Arzneimittelentwicklung hinaus. Sie ist in verschiedenen Forschungsbereichen vielversprechend, beispielsweise in toxikologischen Studien, der Krankheitsmodellierung und der Präzisionsmedizin. Durch die Simulation der komplexen Wechselwirkungen zwischen Zellen, Geweben und Flüssigkeiten ermöglichen Organ-on-Chip-Geräte Wissenschaftlern, komplexe biologische Prozesse auf kontrollierte und reproduzierbare Weise zu untersuchen. Insgesamt hat die Organ-on-Chip-Technologie das Potenzial, unsere Herangehensweise an die Gesundheitsversorgung zu verändern. Indem es die Lücke zwischen herkömmlichen In-vitro-Modellen und Tierversuchen schließt, bietet es ein leistungsstarkes Instrument zur Beschleunigung der medizinischen Forschung, Verbesserung der Arzneimittelentdeckung und letztendlich Verbesserung der Patientenversorgung.
Wichtige Marktherausforderungen
Bedenken aufgrund der hohen Kosten von Organ-Chip-Geräten
Die hohen Kosten von Organ-Chip-Geräten und die Tatsache, dass sich die Organ-on-Chip-Technologie (OOC) noch in der Anfangsphase befindet, werden voraussichtlich die Expansion des Marktes begrenzen. Dies liegt hauptsächlich an den erheblichen Investitionen, die für Forschung und Entwicklung, Herstellung und Vermarktung von Organ-on-Chip-Geräten erforderlich sind. Die komplexe Natur der Technologie, die die Integration mehrerer Organmodelle und Mikrofluidsysteme erfordert, vergrößert die Herstellungsherausforderungen und Kostenüberlegungen.
Darüber hinaus haben bestimmte Länder Beschränkungen für Kosmetikversuche an Tieren erlassen, was das Wachstum des globalen Organ-on-Chip-Marktes wahrscheinlich weiter behindern wird. In diesen Ländern hat die Regierung den Einsatz von Tieren zum Testen von Kosmetika, die innerhalb ihrer Grenzen entwickelt wurden, verboten, was ein wachsendes Bewusstsein und eine wachsende Sorge um das Wohlergehen der Tiere widerspiegelt. Dieser Wandel in der Regulierungspolitik hat den Bedarf an alternativen Testmethoden wie der Organ-on-Chip-Technologie hervorgerufen, die die physiologischen Bedingungen menschlicher Organe simulieren und genauere und ethischere Ergebnisse liefern kann.
Verfügbarkeit von Ersatzstoffen
Die Verfügbarkeit des Ersatzstoffs für Organ-on-Chips auf dem Markt behindert das globale Marktwachstum im Prognosezeitraum. Dies liegt daran, dass die Verfügbarkeit von Organoiden, die demselben Zweck dienen, nämlich die Physiologie von Gewebe und Organen nachzuahmen, derzeit eine große Hürde für den Organ-on-Chip-Markt darstellt. Organoide gewinnen auf dem Markt an Bedeutung, da sie die komplexe Struktur und Funktionalität von Organen nachbilden können, was sie zu einer potenziellen Alternative zu Organ-on-Chips macht.
Darüber hinaus stellen die zunehmenden Entwicklungen auf dem Organoidmarkt eine Bedrohung für den globalen Organ-on-Chip-Markt in den kommenden Prognosejahren dar. So brachte AIM Biotech Pte. Ltd. am 3. Oktober 2022 das organiX System auf den Markt, eine hochmoderne 3D-Gewebekulturplattform. Dieses innovative System ermöglicht die Ergänzung von Sphäroiden, Tumorbiopsien und Organoiden um Vaskularisierung und Immunkompetenz, wodurch deren Funktionalität und Anwendbarkeit weiter verbessert werden.
Wichtige Markttrends
Zunehmende Marktentwicklungen
Der Organ-on-Chip-Markt erlebt aufgrund verschiedener Marktentwicklungen wie Produkteinführungen, Kooperationen, Fusionen, Übernahmen und mehr ein erhebliches Wachstum. Diese Entwicklungen treiben das globale Marktwachstum im Prognosezeitraum voran.
So sind beispielsweise im September 2021 Fidia Farmaceutici SpA und BiomimX Srl eine Forschungskooperation eingegangen, die darauf abzielt, neue spezialisierte Lösungen auf Basis von Organs-on-Chip vorzustellen und einzuführen, um den Entdeckungsprozess intraartikulärer medizinischer Geräte zu verbessern.
Schnell steigende Zahl von Anwendungen
Mikrofluidische Geräte und organotypische Scheiben wurden kombiniert, um das Kulturüberleben im Bereich der neurowissenschaftlichen Forschung zu verbessern. Traditionell stützte man sich bei der Kultivierung organotypischer Gehirnscheiben, die etwa 300 Mikrometer dick sind, auf halbporöse Membranen, um eine Luft-Medium-Grenzfläche herzustellen. Mit der Integration mikrofluidischer Technologien ist jedoch ein ausgefeilterer Ansatz entstanden. Diese Technologien ermöglichen den laminaren Fluss lebenswichtiger Nährstoffe und Gase, was zu einer verbesserten Gewebelebensfähigkeit und einem verbesserten Transport innerhalb der Gehirnschnitte führt.
Segmentelle Einblicke
Typ
Basierend auf dem Typ wird der Markt für Organ-on-Chip überwiegend vom Segment der Leber-on-Chip-Modelle getrieben, und dieser Trend dürfte im Prognosezeitraum (2024–2028) anhalten. Als größtes inneres Organ des menschlichen Körpers spielt die Leber eine entscheidende Rolle bei der Synthese und dem Stoffwechsel verschiedener Substanzen, einschließlich Arzneimittelmetaboliten.
Die Modellierung der Leber ist aufgrund ihres vielfältigen Spektrums an lebenswichtigen Funktionen, darunter die Verarbeitung von Nährstoffen und Vitaminen, die Entgiftung und die Regulierung des Körperstoffwechsels, eine Herausforderung. Die den herkömmlichen zweidimensionalen (2D) Zellkulturtechniken zur Untersuchung der Pharmakokinetik in Leberzellen (Hepatozyten) innewohnenden Einschränkungen haben bei klinischen Studien und der Arzneimittelentwicklung zu suboptimalen Ergebnissen geführt. Jüngste Fortschritte in der Mikrofluidik haben die Entwicklung von hochentwickelten
Erkenntnissen für Endnutzer
Basierend auf dem Endnutzersegment wird der Markt in Pharma- und Biotechnologieunternehmen, akademische und Forschungsinstitute sowie Sonstiges unterteilt. Unter diesen trägt der Pharma- und Biotechnologiesektor erheblich zum Markt bei. Diese Technik birgt ein enormes Potenzial für die Vorhersage von Nebenwirkungen und des Erfolgs von Medikamenten und biologischen Produkten, insbesondere für die Pharma- und Biotechbranche. Die zunehmende Zahl abgelehnter Medikamentenzulassungen macht die Entwicklung eines umfassenden biologischen Datensatzes erforderlich, um innovative Therapien zu bewerten und die Sicherheit neuartiger Behandlungen zu gewährleisten, wobei die Organ-on-Chip (OoC)-Technologie eine entscheidende Rolle spielt. Zahlreiche Pharma- und Biotechnologieunternehmen nutzen diese Technik, um die Entdeckung und Entwicklung neuartiger Medikamente zu beschleunigen. Das Marktwachstum wird vor allem durch die zunehmende Nutzung der Organ-on-Chip-Technologie zur Arzneimittelentwicklung durch Unternehmen vorangetrieben.
Regionale Einblicke
Die Region Nordamerika wird voraussichtlich den globalen Marktanteil der Organ-on-Chip-Technologie dominieren. Dies kann auf mehrere Faktoren zurückgeführt werden, darunter die Präsenz wichtiger Pharmaunternehmen, die Verfügbarkeit fortschrittlicher Organ-on-Chip-Modelle und günstige Regierungsinitiativen in Bezug auf Finanzierung und Programme für die Arzneimittelentwicklung und -forschung. Die Region erlebt auch einen Anstieg gezielter Krankheiten wie UI, Blasenblockade, Harnverhalt, BPH und Blasenkrebs, was den Markt weiter antreibt. Umgekehrt wird erwartet, dass die Region Asien-Pazifik im Prognosezeitraum das schnellste Wachstum verzeichnet. Länder wie China, Indien und Japan bieten aufgrund des steigenden verfügbaren Einkommens und der zunehmenden Nutzung der Organ-on-a-Chip-Technologie attraktive Möglichkeiten. Die staatliche Unterstützung regenerativer Medizin sowie Investitionen in F&E-Aktivitäten und zellbasierte klinische Studien dürften die Expansion des Organ-on-a-Chip-Marktes im asiatisch-pazifischen Raum erleichtern.
Jüngste Entwicklungen
- Im Juni 2023 gab MatTek Life Sciences eine strategische Partnerschaft mit AIM Biotech bekannt, die den Verkauf des Portfolios von AIMBiotech über MatTek erleichtert.
- Im Juni 2023 führte Emulate Emulate Chip-A1™ ein und erweiterte damit seine Anwendungsmöglichkeiten auf den Krebs- und Kosmetikmarkt.
- Im Mai 2022 verbesserte Emulate sein Darm-Organ-on-a-Chip, um Forscher bei der Erforschung entzündlicher Darmerkrankungen zu unterstützen.
- Im April 2022 schloss Valo Health die Übernahme von TARA ab Biosystems, die Entwickler einer 3D-Modellierungsplattform für Herzgewebe. Valo plante, die Herzgewebechips von TARA in ein End-to-End-Angebot zur Arzneimittelentwicklung für Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu integrieren und dabei seine Opal-Datenplattform zu nutzen.
Wichtige Marktteilnehmer
- Altis Biosystems
- AxoSim Inc.
- BiomimX SRL
- Emulate Inc.
- Hesperos
- Allevi Inc.
- InSphero AG
- MIMETAS BV
- Nortis Inc.
- Hesperos, Inc.
| Nach Typ | Nach Angebot | Nach Materialtyp | Nach Anwendung | Nach Endbenutzer | Nach Region |
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| Leber Herz Lunge Niere Sonstiges | Produkte Dienstleistungen | Polymer PDMS Glas Silizium Sonstiges | Physiologisches Modell Entwicklung Arzneimittelforschung Toxikologische Forschung Molekularbiologie Sonstiges | Krankenhaus & Klinik Häusliche Pflege Ambulantes chirurgisches Zentrum | Nordamerika Europa Asien-Pazifik Südamerika Naher Osten und Afrika |
Berichtsumfang
In diesem Bericht wurde der globale Organ-on-Chip-Markt zusätzlich zu den Branchentrends, die im Folgenden detailliert beschrieben werden, in die folgenden Kategorien unterteilt
- Organ-on-Chip-Markt, Nach Typ
- Organ-on-Chip-Markt, Nach Angebot
- Organ-on-Chip-Markt, Nach Materialtyp
- Organ-on-Chip-Markt, Nach Anwendung
- Organ-on-Chip-Markt, Nach Endbenutzer
- Organ-on-Chip-Markt nach Region
Wettbewerbslandschaft
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