Mercato dei contenitori per colture cellulari - Dimensioni, quota, tendenze, opportunità e previsioni del settore globale, segmentati per tipo (riutilizzabili, monouso), per prodotto (sacchetti, fiasche, piastre, bottiglie, altri), per uso finale (aziende farmaceutiche e biotecnologiche, istituti accademici e di ricerca, CMO e CRO), per regione e concorrenza, 2019-2029F

Panoramica del mercato

Il mercato globale dei contenitori per colture cellulari è stato valutato a 3,74 miliardi di USD nel 2023 e si prevede che raggiungerà i 6,01 miliardi di USD entro il 2029 con un CAGR dell'8,41% durante il periodo di previsione.

Principali fattori trainanti del mercato

Crescente domanda di prodotti biofarmaceutici e vaccini

La crescente domanda globale di prodotti biofarmaceutici e vaccini ha notevolmente accelerato la crescita del mercato globale dei contenitori per colture cellulari. I biofarmaci, tra cui anticorpi monoclonali, proteine ricombinanti e terapie cellulari, sono fondamentali per la medicina moderna e si basano in larga misura sui contenitori per colture cellulari per la loro produzione. Questi contenitori facilitano la crescita controllata delle cellule, essenziale per produrre grandi quantità di prodotti biologici con elevata precisione e coerenza. Con la crescente prevalenza di malattie croniche, disturbi autoimmuni e cancro, la necessità di sistemi di coltura cellulare avanzati e scalabili è diventata più pronunciata. Le aziende farmaceutiche si stanno concentrando sull'ottimizzazione di questi sistemi per garantire rese più elevate, un migliore controllo della qualità e metodi di produzione convenienti.

Inoltre, la domanda globale di vaccini è aumentata, soprattutto alla luce della recente pandemia. Questa maggiore domanda ha sottolineato la necessità di tecnologie di produzione di vaccini più efficienti e scalabili. I contenitori per colture cellulari svolgono un ruolo cruciale in questo, consentendo una crescita più rapida e una migliore resa delle cellule utilizzate per produrre antigeni vaccinali e altri prodotti biologici. Nella produzione di vaccini, questi contenitori aiutano a rispettare le urgenti tempistiche di produzione senza compromettere la qualità del prodotto, rendendoli indispensabili sia nel settore della sanità pubblica che in quello farmaceutico.

Progressi nelle terapie basate sulle cellule

I progressi nelle terapie basate sulle cellule, come le terapie con cellule staminali, l'ingegneria tissutale e le terapie geniche, stanno guidando una rapida crescita nel settore sanitario, influenzando direttamente la domanda di contenitori per colture cellulari di alta qualità. Queste terapie richiedono processi di coltura cellulare altamente controllati e precisi, poiché spesso comportano la manipolazione di cellule specializzate per scopi medici, tra cui medicina rigenerativa, trattamenti contro il cancro e immunoterapie. I contenitori per colture cellulari svolgono un ruolo fondamentale nel garantire che le cellule vengano coltivate in condizioni ottimali per la loro crescita, proliferazione e funzionalità. Che si tratti della produzione su larga scala di cellule staminali per la rigenerazione dei tessuti o dello sviluppo di linee cellulari utilizzate nelle immunoterapie contro il cancro, questi contenitori sono essenziali per mantenere l'integrità delle cellule e migliorare l'efficienza dell'intero processo.

I progressi tecnologici nelle terapie basate sulle cellule hanno spinto la necessità di contenitori avanzati per la coltura cellulare, poiché queste terapie diventano più complesse e sofisticate. Ad esempio, le terapie geniche richiedono un controllo preciso sugli ambienti di crescita cellulare per garantire che le cellule possano ricevere ed esprimere efficacemente le modifiche genetiche desiderate. L'ingegneria tissutale richiede anche una fornitura affidabile di cellule sane in grado di imitare la funzione del tessuto umano, e questo dipende fortemente da vasi specializzati in grado di mantenere l'integrità cellulare nel tempo.

Innovazioni tecnologiche nei vasi per colture cellulari

A febbraio 2022, Nucleus Biologics, nota come The Cell Performance Company, ha lanciato Krakatoa, un rivoluzionario produttore di terreni che consente ai ricercatori di produrre terreni per colture cellulari direttamente nel punto di utilizzo. Questa soluzione da banco migliora la sostenibilità, migliora la qualità dei terreni e offre maggiore praticità e scalabilità, allineandosi alla crescente domanda di soluzioni efficienti ed ecologiche in biotecnologia.

Inoltre, i progressi nella tecnologia dei materiali e nella progettazione dei vasi hanno ulteriormente migliorato la funzionalità di questi vasi. I modelli più recenti ora sono dotati di sistemi di scambio di gas e meccanismi di erogazione dei nutrienti migliorati, entrambi essenziali per mantenere la vitalità cellulare per periodi prolungati. Ciò consente una crescita cellulare ottimale, una maggiore densità cellulare e un utilizzo più efficiente dei nutrienti, portando in definitiva a rese più elevate. Ad esempio, i contenitori dei bioreattori sono stati progettati per replicare più da vicino le condizioni in vivo, promuovendo una migliore funzione cellulare e aumentando la produttività, il che è fondamentale per la produzione di prodotti biofarmaceutici e altre terapie basate sulle cellule.

Principali sfide di mercato

Costo elevato dei contenitori avanzati per colture cellulari

Una delle principali sfide che il mercato globale dei contenitori per colture cellulari deve affrontare è il costo elevato associato ai contenitori avanzati per colture cellulari, in particolare ai sistemi monouso e ai bioreattori. Questi contenitori sono fondamentali per i processi di coltivazione cellulare su larga scala, specialmente nella produzione biofarmaceutica, ma i loro costi iniziali e operativi possono essere proibitivi per i laboratori di ricerca e le istituzioni più piccole. Poiché la domanda di contenitori più specializzati e ad alte prestazioni aumenta con i progressi nelle terapie basate sulle cellule e nella produzione di vaccini, aumenta anche il prezzo. L'elevato costo di questi contenitori ne limita l'accesso, in particolare per istituti di ricerca di piccole e medie dimensioni o aziende biotecnologiche emergenti, il che potrebbe ostacolare la crescita complessiva del mercato. Inoltre, i costi di manutenzione e operativi di questi contenitori, inclusa la necessità di frequenti sostituzioni nei sistemi monouso, possono aggiungere notevoli oneri finanziari. Di conseguenza, i produttori nel mercato dei contenitori per colture cellulari devono affrontare la sfida di ridurre i costi mantenendo al contempo gli elevati standard di qualità richiesti per i processi critici di ricerca e produzione. La crescente necessità di alternative o soluzioni convenienti che rendano questi contenitori più accessibili per una più ampia gamma di utenti rappresenta una sfida per la futura scalabilità del settore.

Rischio di contaminazione e problemi di sterilità

La contaminazione e la sterilità sono preoccupazioni importanti nei processi di coltura cellulare e pongono sfide significative per il mercato globale dei contenitori per colture cellulari. Anche una lieve contaminazione nei contenitori per coltura cellulare può portare a esperimenti falliti, risultati non validi e al rischio di compromettere l'integrità della produzione biologica, in particolare per vaccini e agenti terapeutici. Il rischio di contaminazione aumenta quando si ha a che fare con la produzione biofarmaceutica su larga scala, dove mantenere condizioni sterili diventa sempre più complesso. Con l'aumento della domanda di contenitori avanzati per coltura cellulare, garantire che questi contenitori mantengano elevati livelli di sterilità è una sfida costante. La contaminazione può verificarsi in più fasi, dalla preparazione dei terreni di coltura al trasferimento delle cellule nei contenitori, con conseguenti maggiori costi operativi e ritardi. Per affrontare questa sfida, i produttori devono innovare continuamente i loro progetti, anche migliorando i materiali utilizzati e introducendo migliori tecnologie di sterilizzazione. Tuttavia, raggiungere un equilibrio tra la prevenzione della contaminazione e la garanzia del rapporto costi-efficacia rimane una sfida per gli operatori del mercato.

Principali tendenze di mercato

Aumento della ricerca sul cancro e delle terapie oncologiche

Secondo l'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC), nel 2022 sono stati segnalati quasi 20 milioni di nuovi casi di cancro a livello globale, compresi i tumori della pelle non melanoma (NMSC). Questo allarmante aumento dei casi di cancro, insieme a circa 9,7 milioni di decessi correlati al cancro, sottolinea la crescente domanda di soluzioni terapeutiche avanzate. Di conseguenza, c'è stata una maggiore domanda per il mercato globale dei contenitori per colture cellulari, poiché questi contenitori sono fondamentali nello sviluppo di prodotti biofarmaceutici, comprese le terapie contro il cancro. L'aumento dei casi di cancro sta determinando la necessità di una maggiore capacità di ricerca e produzione nelle terapie basate sulle cellule, stimolando così la crescita del mercato dei contenitori per colture cellulari.

Espansione delle strutture di biofabbricazione

L'espansione delle strutture di biofabbricazione, in particolare nelle economie emergenti e nelle regioni con infrastrutture sanitarie in crescita, sta svolgendo un ruolo cruciale nel guidare la domanda di contenitori per colture cellulari. I paesi della regione Asia-Pacifico, America Latina e parti dell'Europa orientale stanno assistendo a un aumento significativo della capacità di produzione biofarmaceutica, spinto dalla crescente domanda globale di prodotti biologici, vaccini e altre terapie basate sulle cellule. Questa crescente domanda di prodotti biologici richiede la costruzione di strutture di biofabbricazione avanzate dotate di contenitori per colture cellulari all'avanguardia in grado di supportare processi di produzione industriale su larga scala.

Poiché queste regioni investono molto nella loro infrastruttura sanitaria, vi è una crescente necessità di sistemi di coltura cellulare di alta qualità, efficienti e scalabili per supportare la produzione di prodotti terapeutici. I contenitori per colture cellulari sono parte integrante della coltivazione e della produzione di cellule utilizzate nella produzione di prodotti biologici e vaccini, garantendo rese elevate, mantenendo la sterilità e ottimizzando la crescita delle cellule. Con l'aumento della produzione biofarmaceutica in queste regioni, si prevede che la domanda di contenitori per colture cellulari crescerà a un ritmo rapido, alimentata dalla necessità di sistemi affidabili in grado di ospitare volumi maggiori e processi di produzione più complessi.

Approfondimenti di settore

Approfondimenti di prodotto

In base al prodotto, le buste stanno attualmente dominando il mercato globale dei contenitori per colture cellulari. Le buste per colture monouso hanno ottenuto un'ampia adozione nella produzione biofarmaceutica grazie alla loro praticità, economicità e capacità di ridurre i rischi di contaminazione. Queste buste sono utilizzate principalmente per processi di coltivazione cellulare su larga scala, in particolare nella produzione di prodotti biologici, vaccini e terapie basate sulle cellule. Il loro design flessibile consente un'efficiente scalabilità dei processi di coltura cellulare, dai piccoli laboratori di ricerca alla produzione commerciale su vasta scala. Uno dei principali fattori alla base del predominio delle sacche per colture cellulari è il crescente passaggio alla tecnologia monouso. I sistemi monouso, come le sacche per colture cellulari, sono stati determinanti nel ridurre al minimo il rischio di contaminazione incrociata e la necessità di complesse procedure di pulizia e sterilizzazione, comuni nei tradizionali bioreattori in acciaio inossidabile. Ciò è particolarmente critico nella produzione di terapie e vaccini basati sulle cellule, dove il mantenimento della sterilità è essenziale per il successo del processo.

Inoltre, le sacche per colture cellulari offrono notevoli risparmi sui costi, poiché eliminano la necessità di costose attrezzature in acciaio inossidabile, riducono i costi di manodopera per la pulizia e la convalida e abbassano il rischio di perdita di prodotto a causa della contaminazione. Poiché queste sacche sono monouso, consentono anche una maggiore flessibilità nelle linee di produzione, consentendo ai produttori di passare da un prodotto all'altro con tempi di fermo minimi.

Informazioni sul tipo

In base al segmento del tipo, i contenitori monouso stanno attualmente dominando il mercato globale dei contenitori per colture cellulari. Le tecnologie monouso hanno rivoluzionato il settore della biofabbricazione offrendo soluzioni convenienti, flessibili e prive di contaminazione per i processi di coltura cellulare. Questi contenitori, che includono sacche, bioreattori e altri contenitori monouso, sono ampiamente utilizzati in applicazioni farmaceutiche e biotecnologiche per la produzione su larga scala di prodotti biologici, vaccini e terapie cellulari. La loro popolarità deriva dai numerosi vantaggi che offrono rispetto ai tradizionali sistemi riutilizzabili, in particolare in termini di sterilità, scalabilità ed efficienza operativa.

Uno dei principali vantaggi che determinano il predominio dei contenitori monouso è la riduzione del rischio di contaminazione incrociata. Poiché questi contenitori vengono scartati dopo ogni utilizzo, eliminano la necessità di complessi processi di pulizia e sterilizzazione, che spesso richiedono molto tempo e sono costosi. Ciò è diventato sempre più importante nella produzione di prodotti biologici e terapie cellulari di alto valore, dove anche una piccola contaminazione può comportare significative perdite finanziarie e ritardi nelle tempistiche di produzione. Inoltre, i contenitori monouso offrono un livello di flessibilità maggiore, consentendo ai produttori di passare rapidamente da un prodotto all'altro senza la necessità di procedure di convalida estese, rendendoli particolarmente interessanti per le aziende che devono soddisfare la crescente domanda di prodotti biologici personalizzati e di nicchia.

Approfondimenti regionali

Il Nord America è la regione dominante nel mercato globale dei contenitori per colture cellulari, principalmente guidato dalla presenza significativa di industrie farmaceutiche e biotecnologiche avanzate, istituti di ricerca di alto livello e una solida infrastruttura sanitaria. Gli Stati Uniti, in particolare, svolgono un ruolo chiave nel promuovere il predominio di questa regione, con la loro leadership nella scoperta di farmaci, nella produzione di prodotti biologici e nelle terapie basate sulle cellule. Questa regione ospita importanti aziende farmaceutiche, organizzazioni di ricerca a contratto (CRO) e organizzazioni di produzione a contratto (CMO), tutte fortemente dipendenti da contenitori per colture cellulari avanzati per supportare processi di coltivazione cellulare su larga scala per la produzione terapeutica. Uno dei fattori principali che contribuiscono al predominio del mercato del Nord America è il suo ampio investimento in ricerca e sviluppo (R&S). La regione stanzia costantemente finanziamenti significativi per la scoperta di farmaci, la medicina personalizzata, le terapie geniche e la medicina rigenerativa. Questi campi richiedono processi di coltura cellulare precisi e scalabili, che a loro volta stimolano la domanda di contenitori per coltura cellulare avanzati e di alta qualità.

Sviluppi recenti

• Ad aprile 2024, FUJIFILM Corporation ha reso noto un investimento di 1,2 miliardi di dollari nella sua attività CDMO di colture cellulari su larga scala, volta ad ampliare ulteriormente l'impianto di bio-produzione end-to-end di FUJIFILM Diosynth Biotechnologies a Holly Springs, nella Carolina del Nord. Questa espansione aumenta l'investimento totale nell'impianto a oltre 3,2 miliardi di dollari. Lo sviluppo migliora significativamente la capacità di produzione su larga scala della rete globale di FUJIFILM Diosynth Biotechnologies, rafforzando i suoi hub di produzione sia negli Stati Uniti che in Europa.
• A febbraio 2024, Thermo Scientific ha introdotto un innovativo sistema di scaffalature progettato per aiutare i laboratori a soddisfare le crescenti richieste. Il sistema migliora la capacità degli incubatori per i quattro recipienti di produzione di colture cellulari più comuni. I sistemi di scaffalature Thermo Scientific CutliMaxx, se utilizzati con gli incubatori Thermo Scientific Heracell VIOS 250i e Thermo Scientific FormaSteri-Cycle i250 CO2, consentono un aumento fino al 150% della capacità dei bioreattori G-Rex senza compromettere le prestazioni. Questa soluzione offre vantaggi significativi su una vasta gamma di modelli di incubatori e tipologie di contenitori, consentendo agli scienziati di aumentare la produzione di terapia cellulare in linea con i loro metodi preferiti.
• A febbraio 2024, Novartis ha svelato i piani per investimenti significativi, concentrandosi sull'Austria per allineare la sua rete di produzione con obiettivi strategici e tecnologie emergenti. Per migliorare le sue capacità di produzione proprietarie attraverso queste iniziative all'avanguardia, saranno istituiti due nuovi impianti di coltura cellulare presso gli stabilimenti tirolesi di lunga data a Kundl e Schaftenau. Per il sito di Kundl è stato stanziato un investimento di 250 milioni di euro e si prevede che la struttura sarà completata entro il 2025.

Principali attori del mercato

• Thermo Fisher Scientific Inc.
• Merck KGaA
• STEMCELL Technologies Canada Inc.
• Greiner Bio-One International GmbH
• Corning Incorporated
• Wilson Wolf Manufacturing, LLC
• Danaher Corporation
• WR International, LLC.
• Sartorius AG
• Cell Culture Company, LLC