Mercado de biochips: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, 2018-2028 segmentado por tecnología (microarrays vs. microfluídica), por tipo (chips de ADN, chips de laboratorio, chips de proteínas, otros), por aplicación (descubrimiento y desarrollo de fármacos, diagnóstico de enfermedades, genómica, proteómica, diagnóstico in vitro, otros), por usuario

Descripción general del mercado

El mercado global de biochips se valoró en USD 14,96 mil millones en 2022 y se prevé que proyecte un crecimiento impresionante en el período de pronóstico con una CAGR del 14,09% hasta 2028. Los biochips son dispositivos médicos en miniatura diseñados para realizar múltiples reacciones bioquímicas simultáneamente, lo que reduce el tiempo requerido. Consisten en micrositios de prueba o microarrays dispuestos sobre un sustrato sólido. Los biochips se encuentran en varias formas, incluidos ADN, proteínas, enzimas y laboratorio en un chip. Estos dispositivos compactos y potentes son fáciles de usar y brindan información crítica precisa. Son particularmente adecuados para almacenar información médica y financiera personal y se pueden utilizar para rastrear personas. Implantados en el cuerpo, los biochips ayudan a monitorear, analizar y controlar la salud del paciente y los procesos biológicos. Además, contribuyen a la identificación de riesgos, garantizando un entorno seguro y mejorando la toma de decisiones. En consecuencia, los biochips tienen aplicaciones generalizadas en el diagnóstico genético, oncológico e inflamatorio, así como en el análisis molecular en todo el mundo.

Impulsores clave del mercado

Uso creciente de biochips en medicina personalizada

Los biochips desempeñan un papel crucial en el diagnóstico en el punto de atención y el diagnóstico molecular, lo que impulsa una gran demanda de su aplicación en la medicina personalizada. Estos chips resultan invaluables para distinguir entre células normales y cancerosas, lo que permite un análisis rápido de todo el proteoma para terapias basadas en proteínas. Además, sirven como herramientas confiables para detectar una amplia gama de biomarcadores con cantidades de muestra limitadas, lo que ofrece un inmenso potencial en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. En consecuencia, la demanda de biochips en la medicina personalizada continúa aumentando.

Se espera que el uso de biochips en el diagnóstico molecular y el diagnóstico en el punto de atención cree una demanda significativa de estos chips para el avance de la medicina personalizada. Estos chips innovadores desempeñan un papel crucial en la identificación y diferenciación precisa entre las proteínas de las células sanas y malignas, lo que proporciona información valiosa para los tratamientos basados en proteínas. Una de las principales ventajas de los biochips es su capacidad para facilitar un estudio exhaustivo del proteoma completo de una manera rápida y eficiente. Su gran demanda en la medicina personalizada se debe a su fiabilidad a la hora de identificar una amplia gama de indicadores utilizando un número limitado de muestras, al tiempo que ofrecen el potencial para un diagnóstico y tratamiento eficaz de diversas enfermedades. Con sus capacidades únicas, los biochips están preparados para revolucionar el campo de la medicina personalizada y contribuir al avance de las soluciones sanitarias a medida.

Aumento del avance tecnológico

El uso de biochips en proteómica ha aumentado significativamente junto con los avances tecnológicos. Con el progreso de la nanotecnología, los biochips se han vuelto aún más valiosos debido a su funcionalidad mejorada, tamaño reducido y una gama más amplia de aplicaciones. Ahora se utilizan ampliamente en diagnósticos, investigación, desarrollo de medicamentos y estudios toxicológicos. Estos chips versátiles encuentran aplicaciones en genotipado, péptidos, medicina personalizada y varios otros campos, lo que ha fomentado el surgimiento de nuevas tecnologías tanto por parte de fabricantes establecidos como de jóvenes emprendedores. A medida que la demanda de biochips continúa creciendo, el mercado está siendo testigo de un aumento en productos innovadores y financiación para investigación y desarrollo.

Aumento de la demanda de pruebas en el punto de atención

La creciente demanda de pruebas en el punto de atención (POC) está lista para tener un impacto positivo significativo en la demanda de biochips en el campo del diagnóstico y la atención médica. Las pruebas POC se refieren a pruebas de diagnóstico que se realizan cerca del paciente, a menudo junto a la cama o en entornos ambulatorios, que brindan resultados rápidos sin la necesidad de instalaciones de laboratorio centralizadas. Los biochips, también conocidos como microarrays, son un elemento clave para las pruebas POC debido a su versatilidad, eficiencia e idoneidad para aplicaciones de diagnóstico miniaturizadas y de alto rendimiento.

Las pruebas POC pueden mejorar el acceso a los servicios de atención médica, en particular en áreas remotas o desatendidas con acceso limitado a laboratorios centralizados. Las pruebas POC basadas en biochips son portátiles y se pueden utilizar en entornos con recursos limitados. Los biochips permiten la elaboración de perfiles de biomarcadores de pacientes individuales, lo que permite planes de tratamiento personalizados adaptados a la composición genética única de un paciente, que es una piedra angular de la medicina moderna.

Se espera que la creciente demanda de pruebas POC, impulsada por la necesidad de diagnósticos más rápidos, más convenientes y personalizados, impulse la demanda de biochips. A medida que la tecnología de biochips continúa evolucionando y adaptándose a los desafíos emergentes de la atención médica, está preparada para desempeñar un papel fundamental en la transformación del panorama de los diagnósticos de atención médica y la mejora de la atención al paciente a nivel mundial.

Aumento de la aplicación de la proteómica y la genómica en la investigación del cáncer

La creciente aplicación de la proteómica y la genómica en la investigación del cáncer está preparada para impulsar significativamente la demanda de biochips, revolucionando la forma en que se diagnostica, caracteriza y trata el cáncer. Los biochips, también conocidos como microarrays, sirven como herramientas poderosas en este esfuerzo debido a su capacidad para analizar simultáneamente miles de genes o proteínas en un solo experimento. La identificación de biomarcadores confiables para la detección temprana del cáncer, el pronóstico y la respuesta al tratamiento es esencial. Los biochips permiten a los investigadores examinar una gran cantidad de biomarcadores potenciales de manera rápida y eficiente, acelerando el descubrimiento de nuevos marcadores con importancia diagnóstica y terapéutica.

Los biochips juegan un papel vital en el descubrimiento y desarrollo de fármacos. Facilitan la detección de compuestos o agentes terapéuticos contra proteínas o genes relacionados con el cáncer, ayudando a identificar posibles fármacos candidatos y avanzando en el desarrollo de terapias dirigidas. Los biochips mejoran la eficiencia de la investigación al permitir a los investigadores analizar múltiples genes o proteínas simultáneamente, reduciendo el tiempo y los recursos necesarios para estudios completos sobre el cáncer.

Se espera que la demanda de biochips crezca a la par con el alcance en expansión de la investigación sobre el cáncer y el creciente reconocimiento del valor de la proteómica y la genómica para comprender las complejidades moleculares del cáncer. A medida que la medicina de precisión se vuelve más común en oncología, los biochips seguirán desempeñando un papel fundamental en el avance de nuestro conocimiento de la biología del cáncer y en la mejora de los resultados de los pacientes mediante tratamientos más específicos y efectivos.

Principales desafíos del mercado

Altas posibilidades de biohacking y preocupación por la privacidad

Los biochips, pequeños dispositivos insertados en las manos, han revolucionado las rutinas diarias al agilizar las tareas. Estos chips de última generación ofrecen una multitud de beneficios, como el acceso sin problemas a hogares, gimnasios y oficinas, junto con la comodidad de almacenar contactos de emergencia, perfiles de redes sociales y boletos electrónicos. Cabe destacar que Suecia ha sido testigo de un aumento en el número de personas que optan por tener estos microchips implantados en sus manos. Sin embargo, los científicos han expresado su preocupación por posibles violaciones de datos y vulnerabilidades de piratería asociadas con los biochips. Estos chips tienen la capacidad de rastrear ubicaciones, monitorear hábitos de gasto e incluso registrar comportamientos de conducción, lo que los hace susceptibles al acceso no autorizado. Además, la presencia de chips dentro del cuerpo plantea riesgos de infección y plantea preguntas sobre la libertad individual. En respuesta a estas preocupaciones, Estados Unidos ha implementado recientemente regulaciones para prohibir el uso forzado de biochips. Se anticipa que el crecimiento de los ingresos del mercado puede enfrentar restricciones debido a los riesgos de biohacking y preocupaciones sobre la privacidad. La necesidad de mejorar las medidas de seguridad y abordar las cuestiones de privacidad es crucial para el crecimiento sostenible de esta industria innovadora.

Alto coste y falta de concienciación sobre los biochips

El desarrollo de la tecnología de biochips es un proceso muy costoso. Requiere amplios esfuerzos de investigación y desarrollo, así como desarrolladores cualificados, lo que en última instancia contribuye al alto coste del producto final. El sistema de biochip en sí consta de sondas a microescala que se formatean cuidadosamente sobre superficies de vidrio. Estas muestras a microescala requieren una manipulación y un escaneo precisos, lo que requiere el uso de instrumentos robóticos automatizados. La complejidad y especificidad de las metodologías y herramientas necesarias para implementar esta tecnología también contribuyen a su alto costo.

Tendencias clave del mercado

Aumento de la adopción de biochips para detectar alergias

Muchas personas han experimentado diversos tipos de alergias, como alimentos, polen y otros, lo que ha provocado una variedad de síntomas que incluyen fiebre, reacciones cutáneas, vómitos, asma y diarrea. Para abordar estos problemas, el campo de las pruebas de alergia ha sido testigo del surgimiento de una nueva tecnología notable conocida como biochips para pruebas de alergia. Esta tecnología está experimentando actualmente un crecimiento significativo e implica el uso de microarrays que contienen diferentes componentes alergénicos. Al utilizar estos biochips, los profesionales de la salud pueden investigar patrones de sensibilización específicos del paciente en una sola medición, mejorando así la precisión y la eficiencia de los diagnósticos de alergia.

Además, el potencial de los biochips en la investigación de alergias ha impulsado a las empresas a invertir en el desarrollo de nuevas tecnologías. Por ejemplo, en abril de 2021, Toray Industries anunció el desarrollo exitoso de biochips para pruebas de alergia capaces de detectar múltiples anticuerpos de inmunoglobulina E (IgE) específicos de alérgenos a partir de trazas de sangre. Esta innovación revolucionaria es muy prometedora para mejorar la precisión y la eficacia de las pruebas de alergia.

Uso creciente de biochips en diversas áreas

Las tecnologías de biochips se utilizan ampliamente en una variedad de campos, incluidos la microbiología, el análisis de ADN, la patología clínica, la farmacología, la proctología y la bioquímica, entre otros. Los esfuerzos de investigación en curso impulsarán la adopción de tecnologías de biochips, particularmente en la industria de la salud, expandiendo así aún más su uso en el mercado general en los próximos años. La tecnología de biochips también se emplea en la ingeniería de secuencias, que está preparada para impulsar el crecimiento del mercado global de biochips y mejorar el rendimiento y la escalabilidad de las soluciones de biochips. Los fabricantes de biochips se están centrando en innovar en aspectos específicos de sus laboratorios en miniatura que puedan funcionar eficazmente con organismos vivos.

Los biochips han surgido como un componente fundamental en la revolución de la tecnología de secuenciación de ADN. Además, es probable que allanen el camino para soluciones avanzadas de secuenciación de genes. La integración de la tecnología de secuenciación de genes y los biochips abordará varios tejidos biológicos, lo que permitirá el análisis de células raras, células individuales y moléculas rojas. Sin embargo, se espera que el crecimiento continuo de la tecnología de biochips y su creciente capacidad de rendimiento amplíen sus aplicaciones, que van desde estudios clínicos centrados en la población hasta la detección de bacterias raras. Los fabricantes están realizando inversiones sustanciales en biochips para el análisis de células individuales, lo que contribuirá a la mejora de los biochips y sus funciones versátiles, mejorando en consecuencia el rendimiento de forma exponencial.

Perspectivas segmentarias

Tipo

El mercado mundial de biochips se clasifica en varios tipos, incluidos los chips de ADN, los laboratorios en un chip, los chips de proteínas y otros. Entre estos, se proyecta que el lab-on-a-chip exhiba una tasa de crecimiento de ingresos rápida durante el período de pronóstico. Esto se puede atribuir a la alta demanda de biochips en diversas aplicaciones como proteómica, biología celular, biología molecular, química y otras. Los dispositivos lab-on-chip ofrecen múltiples ventajas, incluyendo eficiencia de costos, alta paralelización, reactivos de bajo volumen, alta capacidad de expansión y alta sensibilidad. Se anticipa que estos factores impulsarán el crecimiento del segmento lab-on-chip. Además, la tecnología lab-on-chip juega un papel crucial en el diagnóstico biomédico y la química analítica. Además, las operaciones bimoleculares realizadas en lab-on-chips permiten la detección ultrarrápida de virus y bacterias, lo que lo hace muy valioso para la biología molecular.

Perspectivas de la aplicación

Según la aplicación, el mercado global de biochips se clasifica en Descubrimiento y desarrollo de fármacos, Diagnóstico de enfermedades, Genómica, Proteómica, Diagnóstico in vitro y Otros. Se prevé que el segmento de diagnóstico in vitro tenga una participación significativa en los ingresos durante el período de pronóstico, impulsado por la creciente demanda de biochips en el diagnóstico in vitro (IVD). Esto incluye aplicaciones como el análisis de ADN, la tecnología de laboratorio en chip, los microarreglos de proteínas y otras aplicaciones de matriz. Los biochips también encuentran utilidad en otras soluciones de IVD como la toxigenómica y el cribado de alto rendimiento. Por ejemplo, en enero de 2022, investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) desarrollaron un biochip que simplifica el proceso de fabricación de piel in vitro y otros tejidos multicapa en un entorno de laboratorio.

Perspectivas regionales

América del Norte domina el mercado durante todo el período de proyección, principalmente debido a los esfuerzos concertados del gobierno para impulsar la I+D a través de incentivos fiscales. Se espera que esta región mantenga su posición industrial, gracias a su alta concentración de empresas de biotecnología, organizaciones académicas y de investigación, y los avances tecnológicos futuros proyectados en aplicaciones de biochip. Por otra parte, el mercado regional de Asia y el Pacífico está preparado para un enorme crecimiento, impulsado por China y la India. La expansión del acceso a nuevas tecnologías, una base considerable de pacientes, los avances en el sistema de atención sanitaria y la creciente utilización de la tecnología de biochips son factores clave que influyen en la expansión de la región. Las empresas consolidadas están delegando la producción de biochips a las economías emergentes, con el objetivo de reducir los costes generales.

Acontecimientos recientes

• Octubre de 2022MicrobioSeq (CD Genomics) presentó el servicio de secuenciación de genoma completo de fagos, que facilita el descubrimiento de biomarcadores y el desarrollo de métodos de tratamiento sin antibióticos. CDGenomics utiliza tecnologías de secuenciación de última generación y de lectura larga (principalmente Illumina HiSeq, Nanopore y PacBio SMRTsequencing) para ofrecer servicios integrales de secuenciación de virus/fagos, lo que permite estudios en profundidad de genómica estructural y genómica comparativa. Octubre de 2022Thermo FisherScientific Inc. mejoró su software Applied Biosystems Chromosome Analysis Suite (ChAS) a través de una colaboración estratégica con Genoox, una empresa de datos genómicos impulsada por la comunidad. Los usuarios de ChAS ahora tienen acceso a la plataforma de inteligencia artificial basada en la nube de Genoox. Con interpretación e informes automatizados, ChAS con Franklin proporciona un flujo de trabajo intuitivo y flexible, lo que garantiza un acceso instantáneo a resultados de análisis citogenéticos consistentes y reproducibles. Marzo de 2022NutcrackerTherapeutics obtuvo $167 millones en financiación de Serie C para avanzar en su plataforma de ARN y expandir su cartera de ARNm. Nutcracker está comprometida con el desarrollo de terapias de ARN aprovechando su plataforma de fabricación basada en biochips. La empresa prevé que la financiación, liderada por ARCH VenturePartners, permitirá la expansión de su línea de tratamiento de ARNm para el cáncer y una mayor mejora de su tecnología de plataforma.

Principales actores del mercado

• Abbott Laboratories Inc.
• Agilent Technologies Inc.
• Bio-Rad Laboratories Inc.
• Fluidigm Corporation
• Thermo Fisher Scientific Inc.
• PerkinElmer Inc.
• Illumina Inc.
• Phalanx Biotech Group Inc.
• BioMerieux SA
• Qiagen NV