Mercado de órganos en chip: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, 2018-2028 segmentado por tipo (hígado, corazón, pulmón, riñón, otros), por oferta (productos versus servicios), por tipo de material (polímero, PDMS, vidrio, silicio, otros), por aplicación (desarrollo de modelos fisiológicos, descubrimiento de fármacos, investigación toxicológica, bio

Descripción general del mercado

El mercado global de órganos en chip se valoró en USD 388,20 millones en 2022 y se prevé que proyecte un crecimiento impresionante en el período de pronóstico con una CAGR del 25,61% hasta 2028. Los órganos en chip son réplicas artificiales sofisticadas de órganos humanos. Estos dispositivos de vanguardia utilizan tecnología de cultivo celular microfluídico 3D multicanal para imitar fielmente las funciones, los procesos y las respuestas fisiológicas de los órganos. Al combinar laboratorios en chips (LOC) con biología celular, los investigadores han creado con éxito un nuevo modelo de seres humanos multicelulares in vitro, lo que permite el análisis de la fisiología humana en entornos específicos de órganos.

Estos chips cuentan con microcanales de diseño intrincado que facilitan el flujo de sangre y aire, lo que permite la simulación de varios órganos como el pulmón, el intestino, el cerebro, el hígado y el corazón. Los microchips están poblados de células vivas, lo que fomenta la función de los tejidos y los órganos a través de una perfusión constante. La tecnología de órganos en chips, con su combinación única de nutrición de silicona, ingeniería de tejidos y microfluídica, tiene el potencial de revolucionar el campo. Estos avances son muy prometedores para abordar los desafíos de larga data en el descubrimiento de fármacos y el tratamiento de enfermedades, lo que los convierte en un componente crucial en las investigaciones de desarrollo de fármacos e impulsa la industria de órganos en chips.

Impulsores clave del mercado

Creciente demanda de miniaturización de chips electrónicos

La creciente prevalencia de microchips en el campo de los dispositivos médicos es un resultado directo de avances tecnológicos notables. Estos avances no solo han impulsado la demanda de dichos dispositivos, sino que también han allanado el camino para mejoras significativas en su construcción y mantenimiento. El proceso de miniaturización ha desempeñado un papel clave en la consecución de estos avances, ya que permite la reducción de los materiales necesarios para construir y mantener el sistema.

Además, la utilización de chips microfluídicos ha revolucionado el desarrollo de tejidos miniaturizados, lo que permite la simulación de tejido real en sistemas de órganos en chips. Al crear un entorno in vitro a escala microscópica, estos chips microfluídicos imitan de manera efectiva la función y la estructura de los órganos reales. Esta tecnología revolucionaria es muy prometedora en lo que respecta a la mejora de nuestra comprensión de la función de los órganos y la progresión de las enfermedades. La integración de microchips y chips microfluídicos en dispositivos médicos marca un hito significativo en el campo de la atención sanitaria. Con la investigación y la innovación continuas, podemos esperar avances aún mayores en esta fascinante área, que en última instancia conducirán a mejores diagnósticos, tratamientos y atención general al paciente.

Aumento del gasto sanitario en los países desarrollados

Se espera que la creciente prevalencia de enfermedades crónicas y una población de pacientes de edad avanzada en expansión impulsen la demanda de crecimiento del mercado. La creciente carga de enfermedades crónicas y el envejecimiento de la población requieren una mayor necesidad de servicios y productos sanitarios. Además, se espera que el aumento de los gastos sanitarios en muchos países, impulsado por factores como los avances en las tecnologías médicas y un enfoque cada vez mayor en la atención preventiva, impulse aún más el mercado en los próximos años. Como resultado, se anticipa un aumento exponencial en el número de pacientes que buscan tratamiento, lo que lleva a un aumento significativo en la demanda de productos durante el período de proyección.

Por ejemplo, en febrero de 2019, un informe completo de la Organización Mundial de la Salud (OMS) sobre el gasto mundial en salud destacó una rápida trayectoria ascendente en el gasto en atención médica, particularmente notable en los países de ingresos bajos y medios. Estas regiones han sido testigos de una tasa de crecimiento anual promedio del 6%, en comparación con el 4% en los países de ingresos altos. Esta tendencia subraya el creciente reconocimiento de la importancia de la atención médica y la necesidad de mayores inversiones para abordar las necesidades de atención médica de la población.

El uso creciente de una alternativa a las pruebas con animales

La creciente necesidad de alternativas a las pruebas con animales está impulsando el crecimiento del mercado mundial de órganos en chip en el período de pronóstico. Las preocupaciones sobre el tratamiento ético de los animales han llevado a un cambio de paradigma en la investigación científica. Según la organización People for the Ethical Treatment of Animals (PETA), cada año, más de 110 millones de animales, entre ellos ratas, peces, conejos, perros, ranas, monos, hámsters, ratones, gatos, cobayas y pájaros, son sacrificados en laboratorios estadounidenses para diversos fines, como estudios de biología, prácticas médicas, investigaciones impulsadas por la curiosidad y pruebas de productos químicos, farmacéuticos, alimentos y cosméticos.

Una encuesta del Pew Research Center reveló que el 52% de los adultos estadounidenses se opone al uso de animales en la investigación científica. Otras encuestas indican que el grupo restante que apoya la investigación con animales lo hace porque cree que es necesaria para el progreso médico. Sin embargo, es importante señalar que la mayoría de los estudios con animales no contribuyen significativamente a mejorar la salud humana. El papel que desempeña la investigación con animales en la mayoría de los avances médicos es un tema de debate y controversia. Estas preocupaciones han llevado a una creciente demanda de métodos de prueba alternativos, como la tecnología de órganos en chip. Los dispositivos de órganos en chip tienen como objetivo replicar las funciones de los órganos humanos, lo que proporciona un enfoque más preciso y humano para estudiar enfermedades y probar posibles tratamientos. A medida que la conciencia y el apoyo a las alternativas a las pruebas con animales siguen aumentando, se espera que el mercado mundial de órganos en chip experimente un crecimiento significativo en los próximos años.

Integración de tecnologías

La creciente demanda de tecnología de órganos en chip se debe principalmente a su combinación única de ingeniería de tejidos y microfluídica. Este enfoque innovador no solo ofrece soluciones efectivas a los desafíos de larga data en el tratamiento individualizado de enfermedades y el descubrimiento de medicamentos, sino que también tiene un inmenso potencial para revolucionar el campo de la investigación biomédica. Al replicar las estructuras y funciones complejas de los órganos humanos, las plataformas de órganos en chip proporcionan un modelo más preciso y confiable para los estudios de desarrollo de medicamentos. Esto permite a los investigadores obtener conocimientos más profundos sobre la eficacia y seguridad de los medicamentos potenciales, lo que conduce a mejores resultados para los pacientes. Gracias a su capacidad para imitar las condiciones fisiológicas de órganos específicos, la tecnología de órganos en chip permite realizar pruebas y análisis personalizados, allanando el camino para enfoques de tratamiento personalizados.

Además, la versatilidad de la tecnología de órganos en chip se extiende más allá del desarrollo de fármacos. Es prometedora en diversas áreas de investigación, como los estudios toxicológicos, el modelado de enfermedades y la medicina de precisión. Al simular las intrincadas interacciones entre células, tejidos y fluidos, los dispositivos de órganos en chip permiten a los científicos investigar procesos biológicos complejos de una manera controlada y reproducible. En general, la tecnología de órganos en chip tiene el potencial de transformar la forma en que abordamos la atención médica. Al cerrar la brecha entre los modelos in vitro tradicionales y las pruebas con animales, ofrece una herramienta poderosa para acelerar la investigación médica, mejorar el descubrimiento de fármacos y, en última instancia, mejorar la atención al paciente.

Principales desafíos del mercado

Inquietudes relacionadas con el alto costo del dispositivo de órgano en chip

Se prevé que el alto costo asociado con el dispositivo de órgano en chip, junto con el hecho de que la tecnología de órgano en chip (OOC) aún está en sus primeras etapas, limite la expansión del mercado. Esto se debe principalmente a la importante inversión requerida para la investigación y el desarrollo, la fabricación y la comercialización de dispositivos de órgano en chip. La naturaleza compleja de la tecnología, que implica la integración de múltiples modelos de órganos y sistemas microfluídicos, se suma a los desafíos de fabricación y las consideraciones de costo.

Además, ciertos países han impuesto restricciones a las pruebas cosméticas en animales, lo que probablemente obstaculizará aún más el crecimiento del mercado mundial de órganos en chip. En estos países, el gobierno ha prohibido el uso de animales para probar cosméticos desarrollados dentro de sus fronteras, lo que refleja una creciente conciencia y preocupación por el bienestar animal. Este cambio en las políticas regulatorias ha impulsado la necesidad de métodos de prueba alternativos, como la tecnología de órganos en chip, que puede simular las condiciones fisiológicas de los órganos humanos y proporcionar resultados más precisos y éticos.

Disponibilidad de Sustituyentes

La disponibilidad del sustituyente en el mercado de órganos en chips está obstaculizando el crecimiento del mercado global en el período de pronóstico. Esto se debe a que la disponibilidad de organoides, que cumplen el mismo propósito de imitar la fisiología de los tejidos y órganos, plantea un obstáculo importante para el mercado de órganos en chips durante este tiempo. Los organoides están ganando terreno en el mercado debido a su capacidad para replicar la compleja estructura y funcionalidad de los órganos, lo que los convierte en una alternativa potencial a los órganos en chips.

Además, los crecientes desarrollos en el mercado de organoides están presentando amenazas para el mercado global de órganos en chips en los próximos años de pronóstico. Por ejemplo, el 3 de octubre de 2022, AIM Biotech Pte. Ltd. lanzó el sistema organiX, una plataforma de cultivo de tejidos 3D de vanguardia. Este innovador sistema permite la adición de vascularización y competencia inmunológica a esferoides, biopsias tumorales y organoides, mejorando aún más su funcionalidad y aplicabilidad.

Tendencias clave del mercado

Creciente desarrollo del mercado

El mercado de órganos en chips está experimentando un crecimiento significativo debido a varios desarrollos del mercado, como lanzamientos de productos, colaboraciones, fusiones, adquisiciones y más. Estos avances están impulsando el crecimiento del mercado global en el período de pronóstico.

Por ejemplo, en septiembre de 2021, Fidia Farmaceutici SpA y BiomimX Srl iniciaron una colaboración de investigación destinada a presentar e introducir nuevas soluciones especializadas basadas en órganos en chip para mejorar el proceso de descubrimiento de dispositivos médicos intraarticulares.

Número de aplicaciones en rápido aumento

Los dispositivos microfluídicos y los cortes organotípicos se han combinado para mejorar la supervivencia de los cultivos en el campo de la investigación en neurociencia. Tradicionalmente, el cultivo de cortes cerebrales organotípicos, que tienen aproximadamente 300 micrones de espesor, se ha basado en membranas semiporosas para establecer una interfaz aire-medio. Sin embargo, con la integración de las tecnologías microfluídicas, ha surgido un enfoque más sofisticado. Estas tecnologías permiten el flujo laminar de nutrientes y gases esenciales, lo que da como resultado una mayor viabilidad tisular y un mejor transporte dentro de los cortes cerebrales.

Información segmentaria

Tipo

Según el tipo, el mercado de órganos en chip está impulsado predominantemente por el segmento del modelo de hígado en chip, y se espera que esta tendencia persista durante el período proyectado (2024-2028). Como el órgano interno más grande del cuerpo humano, el hígado desempeña un papel crucial en la síntesis y el metabolismo de varias sustancias, incluidos los metabolitos de los medicamentos.

El modelado del hígado ha planteado desafíos debido a su amplia gama de funciones vitales, que abarcan el procesamiento de nutrientes y vitaminas, la desintoxicación y la regulación del metabolismo corporal. Las limitaciones inherentes a las técnicas convencionales de cultivo celular bidimensional (2D) para estudiar la farmacocinética en células hepáticas (hepatocitos) han producido resultados subóptimos en los ensayos clínicos y el desarrollo de fármacos. Los recientes avances en microfluídica han facilitado el desarrollo de información altamente

Información del usuario final

Según el segmento de usuario final, el mercado se clasifica en empresas farmacéuticas y biotecnológicas, institutos académicos y de investigación y otros, según el usuario final. Entre estos, el sector farmacéutico y biotecnológico contribuye significativamente al mercado. Esta técnica tiene un inmenso potencial para predecir los efectos secundarios y el éxito de los medicamentos y productos biológicos, en particular para las industrias farmacéutica y biotecnológica. La creciente tasa de fracasos en la aprobación de medicamentos requiere el desarrollo de un conjunto de datos biológicos integral para evaluar terapias innovadoras y garantizar la seguridad de los tratamientos novedosos, donde la tecnología de órgano en chip (OoC) desempeña un papel crucial. Numerosas empresas farmacéuticas y biotecnológicas están aprovechando esta técnica para acelerar el descubrimiento y desarrollo de nuevos medicamentos. El crecimiento del mercado se debe principalmente a la creciente adopción de la tecnología de órganos en chip para el desarrollo de fármacos por parte de las empresas.

Información regional

Se prevé que la región de América del Norte domine la cuota de mercado mundial de la tecnología de órganos en chip. Esto se puede atribuir a varios factores, entre ellos la presencia de empresas farmacéuticas clave, la disponibilidad de modelos avanzados de órganos en chip y las iniciativas gubernamentales favorables en términos de financiación y programas para el desarrollo e investigación de fármacos. La región también está siendo testigo de un aumento de enfermedades específicas como la IU, el bloqueo de la vejiga, la retención urinaria, la HBP y el cáncer de vejiga, lo que impulsa aún más el mercado. Por el contrario, se espera que la región de Asia Pacífico experimente el crecimiento más rápido durante el período de previsión. Países como China, India y Japón presentan oportunidades atractivas debido al aumento de la renta disponible y la creciente adopción de la tecnología de órganos en chip. Se espera que el apoyo del gobierno a las medicinas regenerativas, junto con las inversiones en actividades de I+D y ensayos clínicos basados en células, faciliten la expansión del mercado de órganos en chip en la región de Asia y el Pacífico.

Acontecimientos recientes

• En junio de 2023, MatTek Life Sciences anunció una asociación estratégica con AIM Biotech, facilitando la disponibilidad de la cartera de AIMBiotech para la venta a través de MatTek.
• En junio de 2023, Emulate presentó Emulate Chip-A1™, ampliando sus aplicaciones en los mercados del cáncer y la cosmética.
• En mayo de 2022, Emulate mejoró su órgano en chip intestinal para apoyar a los investigadores que estudian la enfermedad inflamatoria intestinal.
• En abril de 2022, Valo Health completó la adquisición de TARA Biosystems, los creadores de una plataforma de modelado de tejido cardíaco en 3D. Valo planeó integrar los chips de tejido cardíaco de TARA en una oferta de desarrollo de fármacos de extremo a extremo dirigida a enfermedades cardiovasculares, aprovechando su plataforma de datos Opal.

Principales actores del mercado

• Altis Biosystems
• AxoSim Inc.
• BiomimX SRL
• Emulate Inc.
• Hesperos
• Allevi Inc.
• InSphero AG
• MIMETAS BV
• Nortis Inc.
• Hesperos, Inc.

Alcance del informe

En este informe, el mercado global de órganos en chip se ha segmentado en las siguientes categorías, además de las tendencias de la industria que también se detallan a continuación

• Mercado de órganos en chip, Por tipo

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• Mercado de órganos en chip, Por oferta

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• Mercado de órganos en chip, Por tipo de material

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• Mercado de órganos en chip, Por aplicación

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• Mercado de órganos en chip, Por usuario final

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• Mercado de órganos en chip, por región

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Panorama competitivo

Perfiles de empresas

se encuentran en Personalizaciones

Información de la empresa

• Análisis detallado y elaboración de perfiles de actores adicionales del mercado (hasta cinco).

El mercado global de órganos en chip es un informe que se publicará próximamente. Si desea recibir este informe antes o quiere confirmar la fecha de publicación, comuníquese con nosotros a