Globale Organ-on-Chip-Marktgröße nach Endverbraucher (Pharma- und Biotechnologieunternehmen, Hochschulen und Forschungsinstitute), nach Anwendung (Entwicklung physiologischer Modelle, Arzneimittelforschung), nach Typ (Leber, Herz), nach geografischem Umfang und Prognose

Bewertung des Organ-on-Chips-Marktes – 2024–2031

Aufgrund der wachsenden Nachfrage nach der Überprüfung der Wirksamkeit, Potenz und Toxizität von Medikamenten sowie zur Reduzierung der mit Operationen an lebenswichtigen Organen verbundenen Risiken besteht ein Bedarf an mikrotechnisch hergestellten biomimetischen Systemen. Diese wachsenden Fortschritte im Biotechnologiesektor spielen eine entscheidende Rolle bei der Expansion des Organ-on-Chips-Marktes und treiben die Marktgröße voran. Erreicht eine Bewertung von 350 Millionen USD im Prognosezeitraum 2031 und übertrifft damit den Umsatz von 178,4 Millionen USD im Jahr 2023. Eine erhöhte Finanzierung der Organ-on-Chips-Technologie durch Pharmaunternehmen und Regierungsbehörden wird voraussichtlich das Wachstum des globalen Organ-on-Chips-Marktes fördern. Eine derartige finanzielle Unterstützung soll zu Innovationen in der Biopharmazie und Medizintechnik führen und dem Markt ein CAGR von 30,6 % zwischen 2024 und 2031 ermöglichen.

Markt für Organe auf ChipsDefinition/Überblick

Organe auf Chips (OOCs) sind kleine Geräte, die Form und Funktion menschlicher Organe nachbilden. Im Vergleich zu herkömmlichen Zellkulturen können Forscher mit diesen Chips, die aus lebenden Zellen bestehen und die physiologischen Umstände bestimmter Organe nachbilden, in einer präziseren und kontrollierteren Umgebung untersuchen, wie sich Medikamente, Krankheiten und andere Reize auf Organe auf der Ebene einzelner Zellen auswirken. OOCs bieten eine genauere und ethischere Alternative zu Tierversuchen, um neue Medikamente zu bewerten und ihre Wirksamkeit und möglichen Nebenwirkungen vorherzusagen. Aus Patientenzellen werden Organ-on-Chips (OOCs) hergestellt, die eine maßgeschneiderte Medizin ermöglichen, um einzigartige Reaktionen auf bestimmte Behandlungen vorherzusagen. Der Verlauf von Krankheiten wie Krebs oder Alzheimer kann mithilfe von OOCs untersucht und verstanden werden, was möglicherweise zur Entdeckung neuer Behandlungsmethoden und Heilmittel führt.

Welche sind die wichtigsten Treiber, die die Wachstumskurve des Organs-on-Chips-Marktes bestimmen?

Zunehmende ethische Bedenken und strenge Tierschutzbestimmungen schränken die Verwendung von Tiermodellen für die präklinische Prüfung der Toxizität und Wirksamkeit von Medikamenten und anderen biopharmazeutischen Produkten ein. Dieser Wechsel von traditionellen Tierversuchen zu Organ-on-Chip-Modellen ist ein entscheidender, bahnbrechender Vorteil für die Expansion des aktuellen Marktes.

Die wachsende Nachfrage nach personalisierter oder maßgeschneiderter Medizin steigt aufgrund des Fokus auf patientenzentrierte Behandlungen. Gleichzeitig wird die laufende Forschung und Entwicklung zur Prüfung der Toxizität oder Wirksamkeit eines bestimmten Medikaments an Patientenzellen wahrscheinlich die Präferenz von Fachleuten und Kunden von traditionellen Methoden zu den neuesten Organ-on-Chips verschieben. Die genaue Ähnlichkeit mit menschlichen Organen wird voraussichtlich ihre Anwendung in der gesamten Gesundheitsbranche fördern.

Darüber hinaus verstärkt der zunehmende Wettbewerb zwischen den führenden Pharmaunternehmen die Nachfrage nach effizienten und kostengünstigen Mitteln zur Arzneimittelentwicklung und treibt die Nachfrage nach OOCs an. Diese Miniaturnachbildung menschlicher Organe soll dazu beitragen, potenzielle Kandidaten frühzeitig zu erkennen, um Fehler in späteren Phasen zu vermeiden und so zu Kosteneinsparungen bei der Arzneimittelentwicklung beizutragen.

Mit den Fortschritten auf dem Gebiet der Zytologie wird voraussichtlich die Integration von Mikrofluidik, Bioprinting und Stammzellentechnologien im medizinischen Bereich zunehmen. Diese neuen Technologien tragen zum Wachstum des Marktes bei und werden in Zukunft zu wirksameren und personalisierteren medizinischen Behandlungen führen.

Vor allem die wachsende Nachfrage nach Echtzeit-Bildgebung, In-vitro-Analyse von Biochemikalien und der Untersuchung genetischer und metabolischer Aktivitäten lebender Zellen zur Entwicklung von Heilmitteln für weit verbreitete Krankheiten wird den Markt antreiben.

Wie werden sich Einschränkungen bei Skalierbarkeit und Standardisierung auf den Organs-On-Chip-Markt auswirken?

Skalierbarkeit und Effizienz sind kritische Aspekte, die die Anwendung der Organ-on-Chip-Technologie (OOCs) wahrscheinlich herausfordern werden. Die Notwendigkeit umfassender Screenings von Medikamenten, und zwar einzeln, um ein bestimmtes maßgeschneidertes Medikament zu entwickeln, wirkt sich als Hindernis für das Wachstum des Organs-On-Chip-Marktes aus.

Die große Betonung der Bereitstellung aseptischer und angenehmer Bedingungen für das Wachstum und die Wirksamkeit der Zelllinien in der In-vitro-Umgebung ist ein wichtiger Faktor, der die Einführung von OOC behindert. Ebenso ist der zunehmende Fokus auf die Standardisierung von Protokollen und regulatorischen Normen für eine reibungslose und kooperative Forschung und Entwicklung im Bereich OOC ein weiterer Faktor, der das Marktwachstum begrenzt.

Der Bedarf an High-End-Technologien wie Autoklaven, invertierten Mikroskopen, Inkubatoren, Zentrifugen und anderen Grundgeräten wird voraussichtlich die Vorlaufkosten erhöhen. Da die Gerätekosten in die Höhe schnellen, gestaltet sich die Herstellung von OOCs, insbesondere Zellkulturen für die Mikrofluidtechnologie, schwierig. Diese Gesamtkosten werden voraussichtlich die Einführung dieser Technologie durch Organisationen oder Forschungslabore mit eingeschränktem Budget einschränken. Darüber hinaus ist die Komplexität, die mit der Entwicklung der Organ-on-Chip-Technologie verbunden ist, ein wesentlicher Faktor, der das Wachstum dieses Marktes behindert.

Kategorienspezifische Kenntnisse

Welche Rolle spielen Lebererkrankungen bei der Expansion des Organ-on-Chip-Marktes?

Analysen zufolge wird das Leber-on-Chip-Segment im Prognosezeitraum voraussichtlich den größten Marktanteil in diesem Segment halten. Die zunehmende Neigung zu einem sitzenden Lebensstil, Alkoholkonsum und Rauchen sind einer der Hauptfaktoren, die zum Auftreten chronischer Lebererkrankungen wie Lebererkrankungen führen. Einige dieser Krankheiten sind Leberzirrhose, Fettleber und Hepatitis, von denen Millionen von Menschen weltweit betroffen sind. Dies wird voraussichtlich die Nachfrage nach Arzneimittelanalysen und anderen personalisierten Behandlungen erhöhen und den Bedarf an Leber-auf-Chip-Modellen vorantreiben.

Die hohe Häufigkeit von Lebererkrankungen und die Schwierigkeit, Leberaktivitäten zu simulieren, machen Leber-auf-Chips zu einem wichtigen Segment für die Förderung der leberbezogenen Forschung und Behandlungsentwicklung. Als Reaktion darauf führt der Bedarf an wirksamen Medikamenten für die Behandlung zu einem zunehmenden Einsatz präklinischer Arzneimitteltestverfahren. Diese breite Akzeptanz auf der globalen Plattform stärkt die Anwendung des Leber-auf-Chips-Segments und lässt das Segment florieren.

Wie revolutionieren Pharmaunternehmen den Organ-auf-Chips-Markt?

Das Segment der Pharma- und Biotechnologieunternehmen wird voraussichtlich im Prognosezeitraum von 2024 bis 2031 den Organ-auf-Chips-Markt dominieren.

Die Prävalenz chronischer Krankheiten in Verbindung mit kontinuierlicher Forschung und Entwicklung im Bereich der Medizinwissenschaften führt zur Implementierung modernster Technologien wie OOCs. Daher erweist sich die Notwendigkeit, die präklinische Arzneimittelanalyse und den Arzneimittelentwicklungsprozess zu beschleunigen, um die Toxizität und Wirksamkeit von Arzneimitteln in den frühen Phasen zu überprüfen, für die Pharma- und Biotechnologieunternehmen als kosteneffizient. Es wird erwartet, dass dieses Endbenutzersegment im Prognosezeitraum florieren wird.]

Darüber hinaus reduziert die Einhaltung der geltenden Tierschutzbestimmungen und ethischen Fragen durch die traditionellen sowie bestehenden Pharma- und Biotechnologieunternehmen die Verwendung von Tiermodellen. Daher ist die zunehmende Verwendung von Organ-on-Chip-Modellen durch diese Unternehmen ein primärer Aspekt, der das Segment antreibt.

Länder-/Regionenspezifische Erkenntnisse

Welche Auswirkungen haben Änderungen des sitzenden Lebensstils auf den Organ-on-Chip-Markt in Nordamerika?

Laut Analysten wird Nordamerika den Organ-on-Chip-Markt im Prognosezeitraum voraussichtlich dominieren. Die Neigung aller Altersgruppen zu sitzenden Tätigkeiten wie Spielen und Fernsehen sowie zu schlechten Gewohnheiten wie Rauchen und Alkoholkonsum. Der Wettbewerb zwischen aufstrebenden und führenden Unternehmen der Biopharmaindustrie bei der Entwicklung von Medikamenten und anderen biopharmazeutischen Produkten, insbesondere Impfstoffen, monoklonalen Antikörpern und mehr, nimmt in der Region zu. Dies könnte ein opportunistischer Faktor sein, der den Organ-on-Chips-Markt in Nordamerika stärkt.

Darüber hinaus beeinflussen die staatliche Unterstützung und Finanzierung zur Verbesserung der Forschungs- und Entwicklungsinfrastruktur sowie der Aktivitäten im Bereich der Medikamentenentwicklung und biotechnologischer Projekte das Wachstum in Nordamerika. Eine hochqualifizierte Belegschaft mit Fachkenntnissen in medizinischen Techniken trägt zur Entwicklung der Region bei.

Die Präsenz führender Akteure wie Emulate, AxoSim, Ascendance Bio und Nortis in dieser Region fördert die Einführung von Organ-on-Chips in der amerikanischen Gesundheitsbranche. Darüber hinaus fördern die nordamerikanischen Regulierungsrahmen aktiv den Einsatz alternativer Testverfahren, was das Wachstum des OOC-Marktes in der Region unterstützt. Alle diese Faktoren sind entscheidend für das Wachstum des Marktes und führen so zur Dominanz der Region.

Werden Vorabinvestitionen in die Gesundheitsinfrastruktur im asiatisch-pazifischen Raum den Organ-on-Chips-Markt ankurbeln?

Der asiatisch-pazifische Raum wird im Prognosezeitraum voraussichtlich die Region mit den meisten Chancen für den Organ-on-Chips-Markt sein. Die große Anzahl an Patienten bietet einzigartige Möglichkeiten für Forschung und Entwicklung sowie Regierungsinitiativen und befeuert die Nachfrage nach technologischen Innovationen im Gesundheitssektor der Region.

Ein weiterer Faktor, nämlich das ständige Auftreten von Epidemiologie und anderen schweren Krankheiten, lässt die Nachfrage nach Fortschritten wie Organ-on-Chip-Modellen ansteigen und fördert die Revolutionierung der asiatischen Gesundheitsbranche.

Steigendes verfügbares Einkommen und günstige Erstattungsrichtlinien in Volkswirtschaften wie China und Indien verlagern den Fokus der Patienten auf die Verwendung personalisierter Gesundheitslösungen, anstatt sich auf traditionelle Mittel zu verlassen. Daher wird die zunehmende Integration fortschrittlicher Technologien wie hochentwickelter Forschungslabore in Gesundheitseinrichtungen wahrscheinlich enorme Wachstumschancen für den Organ-on-Chip-Markt bieten.

Die Zunahme der präklinischen und klinischen Studien in der Region zur Entwicklung wirksamer Medikamente für die vorherrschenden Krankheiten in der Region ist ein wichtiger Einflussfaktor für das Wachstum des OOC-Marktes. Das florierende Pharmageschäft im asiatisch-pazifischen Raum wird im Prognosezeitraum voraussichtlich Möglichkeiten für eine Expansion des Marktes schaffen.

Globale Segmentierungsanalyse des Organs-on-Chips-Marktes

Der globale Organs-on-Chips-Markt ist nach Endbenutzer, Anwendung, Typ und Geografie segmentiert.

Organs-on-Chips-Markt nach Endbenutzer

• Pharma- und Biotechnologieunternehmen
• Akademische
• Forschungsinstitute

Basierend auf dem Endbenutzer ist der Markt in Pharma- und Biotechnologieunternehmen, Akademische und Forschungsinstitute segmentiert. Die Kategorie der Pharma- und Biotechnologieunternehmen trägt am meisten zum Markt bei. Für die Pharma- und Biotechnologiebranche bietet diese Technik enormes Potenzial für die Vorhersage von Nebenwirkungen und den Erfolg von Medikamenten und biologischen Produkten. Die gestiegenen Ablehnungsquoten bei Arzneimittelzulassungen ermöglichen die Entwicklung eines vollständigen biologischen Datensatzes zur Bewertung innovativer Therapien und Medikamente sowie zur Gewährleistung der Sicherheit neuartiger Behandlungen, bei denen OoC eine entscheidende Rolle spielt. Diese Technik wird von mehreren Pharma- und Biotechnologieunternehmen verwendet, um die Entdeckung und Entwicklung neuartiger Medikamente zu beschleunigen. Die zunehmende Nutzung der Organ-on-Chip-Technologie zur Arzneimittelentwicklung durch Unternehmen ist einer der Haupttreiber der Marktexpansion.

Organs-On-Chip-Markt nach Anwendung

• Arzneimittelentdeckung
• Toxikologische Forschung
• Physiologisches Modell
• Andere Anwendungen

Basierend auf der Anwendung ist der Markt in Arzneimittelentdeckung, toxikologische Forschung, physiologisches Modell und andere Anwendungen segmentiert. Im Prognosezeitraum wird das Segment Arzneimittelentdeckung voraussichtlich zum größten Umsatzwachstum auf dem weltweiten Markt beitragen. Arzneimittelscreening wird hauptsächlich zur schnellen Auswertung von Proben verwendet. Wissenschaftler und Forscher verwenden Organ-on-Chip-Kultursysteme, um die Wirkung von Medikamenten im Körper zu bewerten. Mit diesem Ansatz werden auch die Toxizität oder Wirksamkeit von Medikamenten in mehreren Körperorganen umfassend getestet. Forscher können Organ-on-Chip-Geräte verwenden, um das Potenzial eines bestimmten Medikamentenkandidaten sowie die Wahrscheinlichkeit eines Versagens in einem frühen Stadium zu bestimmen. Dieses Element unterstützt das Umsatzwachstum dieses Segments.

Organ-on-Chip-Markt nach Typ

• Herz auf Chip
• Mensch auf Chip
• Darm auf Chip
• Niere auf Chip
• Leber auf Chip
• Lunge auf Chip

Basierend auf dem Typ ist der Markt in Herz auf Chip, Mensch auf Chip, Darm auf Chip, Niere auf Chip, Leber auf Chip und Lunge auf Chip segmentiert. Das Segment „Lung-on-Chip“ wird bis 2022 den größten Umsatzanteil am Markt für „Organ-on-Chip“ haben. „Lung-on-Chips“ werden entwickelt, um die physiologische Anwendbarkeit der aktuellen In-vitro-Modelle der Alveolar-Kapillar-Schnittstelle zu verbessern. Ein multifunktionales Mikrogerät dieser Art kann entscheidende strukturelle, funktionelle und mechanische Eigenschaften der menschlichen Alveolar-Kapillar-Schnittstelle nachahmen.

Markt für „Organ-on-Chips“ nach Geografie

• Nordamerika
• Europa
• Asien-Pazifik
• Rest der Welt

Auf der Grundlage der regionalen Analyse wird der globale Markt für „Organ-on-Chips“ in Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik und den Rest der Welt unterteilt. Nordamerika wird voraussichtlich den größten Anteil ausmachen und voraussichtlich auch mit der höchsten durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate des Marktes wachsen, gefolgt von Europa. Das signifikante Wachstum des nordamerikanischen Organ-on-Chip-Marktes ist vor allem auf die wachsenden Gesundheitsanwendungen und modernsten technologischen Fortschritte in der Region zurückzuführen. Die Anwesenheit hochkarätiger Forscher und Wissenschaftler trägt ebenfalls zum industriellen Wachstum der Region bei.

Darüber hinaus wird das Marktwachstum weltweit durch die signifikante Präsenz führender Organ-on-Chip-Lieferanten und -Produzenten vorangetrieben. Diese Elemente werden letztlich den Bedarf an Organ-on-Chip-Produkten auf dem regionalen Markt ankurbeln. Es wird prognostiziert, dass der asiatisch-pazifische Raum seinen Marktanteil steigern wird. Der Markt in der Region wird aufgrund des steigenden verfügbaren Einkommens der Bevölkerung und der unterstützenden staatlichen Finanzierung von Forschungsinstituten für regenerative Medizin wachsen. Das Ausmaß des Marktes für Organe auf Chips wird in naher Zukunft durch Produktinnovationen, Kooperationspartnerschaften und strategische Allianzen zwischen privaten und öffentlichen Akteuren weiter zunehmen.

Wichtige Akteure

Der Studienbericht „Globaler Markt für Organe auf Chips“ bietet wertvolle Einblicke mit Schwerpunkt auf dem globalen Markt, einschließlich einiger der wichtigsten Akteure wie BiomimX SRL, Elveflow, Hesperos, Altis Biosystems, Nortis Inc., AxoSim, Bi/ond, InSphero, Emulate Inc., Allevi Inc., MIMETAS BV, Netri, Valo Health (Tara Biosystems Inc.), TissUse GmbH., MesoBiotech, Chiron, Cherry Biotech, 4Dcell, BioIVT, AlveoliX, BEOnchip, Tissue Dynamics.

Unsere Marktanalyse umfasst auch einen Abschnitt, der ausschließlich diesen wichtigen Akteuren gewidmet ist. Darin bieten einen Einblick in die Finanzberichte aller wichtigen Akteure sowie ein Produktbenchmarking und eine SWOT-Analyse. Der Abschnitt „Wettbewerbslandschaft“ enthält auch wichtige Entwicklungsstrategien, Marktanteile und Marktranganalysen der oben genannten Akteure weltweit.

Wichtige Entwicklungen

• Im Dezember 2023 arbeiteten Emulate und Boehringer Ingelheim zusammen, um die Human-on-a-Chip-Plattform von Emulate für die präklinische Arzneimittelentwicklung und -prüfung zu nutzen, mit besonderem Schwerpunkt auf Lebertoxizität und Stoffwechsel. Diese Zusammenarbeit zeigt die zunehmende Branchennutzung der OOC-Technologie durch bedeutende Pharmaunternehmen.
• Im Dezember 2023 sammelte InSphero 45 Millionen US-Dollar ein, um seine weltweite Reichweite zu erweitern und seine organspezifische Technologie für die Arzneimittelentwicklung und Krankheitsmodellierung zu vermarkten. Diese Investition zeigt das wachsende Interesse an OOC-Lösungen für Anwendungen in der maßgeschneiderten Medizin.
• Im November 2023 arbeitete 4Dcell mit der University of Pittsburgh zusammen, um eine hochentwickelte Plattform zu entwickeln, die die Interaktionen zwischen Nieren-, Leber- und Herzgewebe nachahmt. Durch die Berücksichtigung der Kommunikation zwischen Organen soll diese Zusammenarbeit die präklinische Arzneimittelsicherheit und Wirksamkeitsprüfung verbessern.

Ace-Matrix-Analyse

Die im Bericht bereitgestellte Ace-Matrix hilft dabei, die Leistung der wichtigsten Akteure dieser Branche zu verstehen, da wir für diese Unternehmen eine Rangfolge anhand verschiedener Faktoren wie Servicefunktionen und Innovationen, Skalierbarkeit, Innovation der Services, Branchenabdeckung, Branchenreichweite und Wachstums-Roadmap erstellen. Basierend auf diesen Faktoren ordnen wir die Unternehmen in die vier Kategorien Aktiv, Spitzenreiter, Aufstrebend und Innovatoren

Marktattraktivität

Das bereitgestellte Bild der Marktattraktivität hilft außerdem dabei, Informationen über die Region zu erhalten, die im Organs-On-Chips-Markt führend ist. Wir decken die wichtigsten Einflussfaktoren ab, die für das Branchenwachstum in der jeweiligen Region verantwortlich sind.

Porters Fünf Kräfte

Das bereitgestellte Bild hilft außerdem dabei, Informationen über Porters Fünf-Kräfte-Modell zu erhalten, das einen Überblick bietet