ハイコンテンツスクリーニング市場 - 世界の業界規模、シェア、トレンド、機会、予測、製品別（機器、消耗品、ソフトウェア、サービス）、アプリケーション別（一次および二次スクリーニング、ターゲットの特定と検証、毒性研究、化合物プロファイリング、その他）、エンドユーザー別（製薬およびバイオテクノロジー企業、学術機関および政府機関、契約研究機関）、地域および競合状況別、2019～2029年予測

市場概要

世界のハイコンテントスクリーニング市場は、2023年に9億2,561万米ドルと評価され、2029年までの予測期間中に7.27%のCAGRで目覚ましい成長が見込まれています。世界のハイコンテントスクリーニング（HCS）市場は、細胞生物学、製薬研究、創薬プロセスの進歩によって推進されています。HCSは、自動イメージング、定量分析、データ管理を組み合わせて、大規模な化合物ライブラリと生物学的サンプルのスクリーニングを加速します。この技術により、研究者は細胞機能、タンパク質発現、疾患メカニズムをハイスループットで研究することができ、薬効と毒性に関する貴重な洞察が得られます。創薬におけるより効率的で正確なスクリーニング方法の需要と、慢性疾患の蔓延の増加が相まって、HCS 市場の成長を後押ししています。バイオテクノロジーおよび製薬分野への投資と、イメージングおよび自動化における技術革新が相まって、市場拡大をさらに推進しています。研究者が有望な薬剤候補を特定するためのより迅速で信頼性の高い方法を求めているため、HCS は引き続き、世界的に生物医学研究および治療法開発を前進させる上で極めて重要な役割を果たしています。

主要な市場推進要因

バイオテクノロジーおよび製薬研究の進歩

バイオテクノロジー、特に細胞生物学および分子イメージングの分野における継続的な進歩は、ハイコンテントスクリーニング (HCS) 技術の広範な採用を促進する上で極めて重要です。これらのイノベーションは、研究者が複雑で徹底的な細胞分析を実施する能力の大きな飛躍を意味し、ひいては創薬と開発に関わるプロセスを迅速化します。

2023年10月、著名な受託開発製造組織（CDMO）であるPiramal Pharma LimitedのPharma Solutions（PPS）事業は、インドのアーメダバードにある創薬サービス拠点に最先端のハイスループットスクリーニング施設を正式に開設しました。この拡張により、既存のin vitro生物学機能が強化され、現場で調製された化合物の一次スクリーニングと二次スクリーニングの能力が大幅に向上します。

分子イメージングの進歩により、HCSの研究者向けのツールキットが拡張されました。生細胞イメージングやマルチプレックス化などの技術により、同じサンプル内の複数の細胞成分とバイオマーカーを同時に視覚化および定量化できます。この機能は、スクリーニング プロセスの効率を高めるだけでなく、細胞アッセイから得られるデータの精度と信頼性も向上させます。

医薬品の発見と開発に対する需要の高まり

がんから慢性疾患まで、幅広い疾患に対処するための新しい治療薬に対する世界的な需要の高まりは、ハイ コンテント スクリーニング (HCS) 市場の成長を推進する主な原動力です。この高まる需要は、世界中の患者の転帰と生活の質を改善できる効果的な治療法の開発が緊急に必要であることを浮き彫りにしています。HCS は、化合物ライブラリのハイスループット スクリーニングを可能にすることで、この需要を満たす上で重要な役割を果たします。この機能により、研究者や製薬会社は、疾患固有のターゲットまたは経路に対して何千もの化合物を同時に評価できます。 HCS は、これらのスクリーニングを迅速かつ効率的に実施することで、有望な治療効果を示す潜在的な薬剤候補の特定を迅速化します。

2024 年 5 月、顧客が高品質の合成 DNA で成功を収めることを可能にする革新的なシリコン プラットフォームで知られる Twist Bioscience Corporation は、Twist Multiplexed Gene Fragments (MGF) を発表しました。これらは、最大 500 塩基対の長さの直接合成二本鎖 DNA (dsDNA) のプールであり、シーケンスの数に制限はありません。このリリースは、ハイ スループット スクリーニング アプリケーションを効果的にサポートすることを目的としています。

HCS の汎用性は、従来の創薬を超えて、個別化医療アプローチにも及びます。研究者は HCS を利用して、患者由来の細胞または疾患モデルに対して化合物をスクリーニングし、個々の遺伝子プロファイルまたは疾患特性に合わせて治療を調整できます。この個別化アプローチにより、特定の患者集団にとってより効果的で忍容性の高い治療法が開発される可能性が高まります。

イメージングと自動化における技術革新

蛍光顕微鏡や共焦点イメージングなどのイメージング技術の継続的な進歩は、自動化ソリューションと組み合わさって、ハイコンテントスクリーニング（HCS）ワークフローの効率と精度を高める上で極めて重要な役割を果たしています。これらの継続的な技術革新は、研究者が包括的で詳細な細胞データを迅速かつ一貫して収集できるようにするための大きな進歩であり、それによって創薬プロセス全体を通じて情報に基づいた意思決定を促進します。

蛍光顕微鏡は、HCS の基盤技術として際立っており、研究者は生物学的サンプル内の特定の分子と細胞構造を視覚化して分析することができます。蛍光タグとプローブにより、ターゲット分子を正確にラベル付けできるため、研究者は細胞プロセスやさまざまな刺激や治療に対する反応に関するリアルタイムの洞察を得ることができます。この機能は、特定の経路や生体分子の相互作用を調節する可能性のある薬剤候補を特定するために、大規模な化合物ライブラリをスクリーニングする際に役立ちます。同様に、共焦点顕微鏡は、従来の光学顕微鏡技術と比較して、画像解像度と深度が向上しています。ピンホール開口部を使用して焦点外の光を排除することで、共焦点顕微鏡は細胞構造と動態の鮮明で高コントラストの画像を生成します。この画像化手法により、研究者は生物学的サンプルの詳細な 3D 再構成をキャプチャし、複雑な細胞挙動と相互作用をこれまでにない明瞭さで分析することができます。

パーソナライズ医療への注目の高まり

パーソナライズ医療への移行は、ヘルスケアにおける変革的なアプローチであり、個々の患者の特性と反応を考慮したカスタマイズされた治療を重視しています。このパラダイムシフトにより、ハイコンテンツスクリーニング（HCS）技術の需要がますます高まっています。この技術は、さまざまな治療法に対する細胞反応の正確なプロファイリングを可能にすることで、個別化医療の発展に重要な役割を果たしています。

個別化医療では、患者は遺伝子構成だけでなく、病気や治療に対する体の反応も異なることを認識しています。HCS は、研究者や臨床医にこれらの固有の細胞反応を調査して理解するための強力なツールを提供することで、この個別化アプローチを促進します。高度なイメージング技術と自動データ分析を利用することで、HCS プラットフォームは、個々の細胞または患者由来のサンプルがさまざまな薬物、化合物、または治療介入にどのように反応するかを体系的に評価できます。

個別化医療における HCS の重要な利点の 1 つは、複数の細胞パラメータを同時に調べて多次元分析を実行できることです。この機能により、研究者は細胞経路内の複雑な生物学的反応と相互作用を評価でき、細胞レベルでの疾患のメカニズムと治療効果を包括的に理解できます。HCS は、治療効果または治療耐性と相関するバイオマーカーと分子シグネチャを特定することで、個別化治療レジメンの開発をサポートします。多様な患者集団や病状にわたる細胞反応をプロファイリングすることで、研究者は特定の治療に反応する可能性に基づいて患者をサブグループに分類できます。この精度により、臨床医は副作用や治療失敗のリスクを最小限に抑えながら、より効果的である可能性が高い標的療法を処方できます。

主要な市場推進要因

複雑性と標準化の問題

ハイコンテントスクリーニング（HCS）は、バイオメディカル研究における洗練されたアプローチであり、高度な技術と方法論を統合して、ハイスループットレベルで細胞の機能と反応を分析します。HCSの中核となるのは、最先端の画像化技術、自動データ分析、多次元アッセイを含む複雑なプロセスであり、それぞれが生物学的サンプルから詳細な情報を抽出できるように設計されています。しかし、これらの技術に固有の複雑さにより、多様な研究室や研究環境にわたってプロトコルを標準化する上で大きな課題が生じています。

HCS の主な課題の 1 つは、さまざまな設定で使用される機器、試薬、分析方法のばらつきです。研究室では、解像度、光学構成、画像分析ソフトウェアが異なるさまざまなイメージング システムを使用することがあり、これが実験結果の品質と一貫性に影響を与える可能性があります。同様に、細胞調製技術、染色手順、データ正規化方法などのアッセイ プロトコルの違いにより、HCS データの取得と解釈にばらつきが生じる可能性があります。

堅牢な標準化を達成することは、HCS データの信頼性、再現性、比較可能性を確保する上で最も重要です。標準化には、複数の研究サイトでのばらつきを最小限に抑え、結果の信頼性を最大化する一貫した実験手順、品質管理手段、パフォーマンス メトリックの確立が含まれます。このプロセスには、イメージング システムの綿密な調整、試薬バッチの検証、サンプル処理とデータ分析のための標準化されたプロトコルの実装が必要です。

コストとリソース集約性

HCS プラットフォームの実装と維持には、特殊な機器、ソフトウェア、熟練した人員への多額の資金投資が必要です。高度なイメージング システム、ロボット、自動化されたワークフローの取得と運用に関連する高額なコストは、予算が限られている小規模な研究機関や研究所にとっては負担が大きすぎる場合があります。大規模な HCS 実験を実施するには、消耗品、試薬、計算インフラストラクチャの面でかなりのリソースが必要になることがよくあります。 HCS 技術へのアクセスを広げ、生物医学研究におけるその潜在的影響を最大化するには、費用対効果とリソース割り当ての課題に対処することが不可欠です。

主要な市場動向

バイオ医薬品業界の拡大

バイオ医薬品部門は、生物製剤とバイオシミラーへの多額の投資を特徴とする大幅な拡大を遂げており、それがハイコンテント スクリーニング (HCS) 技術の需要を促進しています。バイオ医薬品企業は、タンパク質発現プロファイルの詳細な評価や治療効果の評価など、製品の包括的な特性評価を実施するために HCS にますます依存するようになっています。

モノクローナル抗体、組み換えタンパク質、細胞ベースの治療法などの生物製剤は、その標的化された作用機序と複雑な疾患の治療の可能性により、製薬業界内で成長している分野です。これらの生物学的療法は、特定の生物学的標的または経路と相互作用するように設計されており、安全性、有効性、品質を確保するために厳格な特性評価および検証プロセスが必要です。

HCS は、これらの治療薬に対する細胞反応の詳細な研究を可能にすることで、生物学的製剤の開発と最適化において重要な役割を果たします。高度なイメージング技術と自動データ分析を使用して、HCS プラットフォームは、生物学的製剤が細胞成分と相互作用し、シグナル伝達経路を調整し、望ましい生物学的効果を誘発する方法を分析できます。この機能により、研究者はさまざまな細胞タイプと疾患モデルにわたって生物学的製剤の特異性、効力、薬物動態を評価でき、医薬品開発において情報に基づいた意思決定をサポートできます。

慢性疾患の発生率の上昇

心血管疾患、糖尿病、神経変性疾患などの慢性疾患の世界的な罹患率の上昇は、ハイコンテント スクリーニング (HCS) などの高度なスクリーニング ツールの必要性を浮き彫りにしています。これらの疾患は、慢性的な性質、長期にわたる管理の必要性、および患者の生活の質への重大な影響により、医療に大きな負担を課しています。

HCS テクノロジーは、研究者がこれまでにない詳細さと精度で細胞レベルで疾患のメカニズムを詳しく調べることを可能にすることで、これらの課題に対処する上で極めて重要な役割を果たしています。洗練されたイメージング技術、自動化されたワークフロー、およびハイスループット機能を利用することで、HCS は細胞応答、生体分子相互作用、および疾患進行経路の包括的な分析を容易にします。

たとえば、心血管疾患では、HCS により、研究者は心臓細胞に対する潜在的な治療薬の効果を調査し、収縮性、カルシウム処理、および電気生理学的特性などのパラメーターを評価できます。このアプローチは、新しい薬物ターゲットを特定し、前臨床モデルで候補化合物の有効性を評価するのに役立ち、心臓機能を改善し、心血管リスク要因を軽減する新しい治療法の開発への道を開きます。同様に、糖尿病の研究では、HCS により、膵臓ベータ細胞の機能、インスリン分泌のダイナミクス、およびグルコース代謝の研究が可能になります。研究者は、ベータ細胞の生存、インスリン産生、およびグルコースレベルへの反応性を高める能力を持つ化合物をスクリーニングし、血糖コントロールを回復して糖尿病の合併症を防ぐ治療法の開発を目指します。

セグメント別インサイト

製品タイプ

製品に基づいて、HCS 市場におけるソフトウェアの優位性は、ワークフローの自動化、画像分析、およびデータ視覚化を強化する重要な機能によって強調されています。高度なソフトウェア プラットフォームは、機械学習アルゴリズム、画像セグメンテーション ツール、および統計分析機能などの堅牢な機能を提供し、研究者が細胞応答を定量化し、表現型の変化を特定し、画像データを生物学的結果と相関させることを可能にします。

HCS ソフトウェア ソリューションは、多様なイメージング モダリティと実験プロトコルの統合をサポートし、実験設計に柔軟性を提供し、特定の研究目的に応じたカスタマイズを可能にします。この汎用性は、大規模な化合物ライブラリのスクリーニングから詳細なメカニズム研究の実施まで、HCS ワークフローをさまざまな研究ニーズに適応させるために不可欠です。データ管理とクラウドベースのソリューションにおけるソフトウェア主導の進歩は、研究所と学術機関のグローバル ネットワーク全体での共同研究の取り組みを促進します。これらのプラットフォームにより、安全なデータ共有、リアルタイムのコラボレーション、実験結果へのリモート アクセスが可能になり、生産性が向上し、科学的発見が加速します。

エンド ユーザーの洞察

エンド ユーザー セグメントに基づくと、製薬会社とバイオテクノロジー会社は、グローバル ハイ コンテント スクリーニング (HCS) 市場を形成し、イノベーションを推進し、アプリケーションを拡大し、市場のダイナミクスに大きな影響を与える支配的な勢力として際立っています。これらの企業は、医薬品の発見と開発のさまざまな段階で HCS テクノロジーを広範に活用しています。ハイ コンテント スクリーニングにより、製薬会社とバイオテクノロジー会社は、候補薬の有効性、毒性プロファイル、細胞レベルでの作用機序の包括的な分析を行うことができます。この機能は、リード化合物を特定し、治療戦略を最適化し、候補化合物を前臨床および臨床試験でより効率的に進めるために不可欠です。

製薬会社とバイオテクノロジー会社は、高度なイメージング技術、自動化されたワークフロー、洗練されたデータ分析ソフトウェアを統合した HCS プラットフォームの恩恵を受けています。これらの機能により、研究者は大規模な化合物ライブラリをスクリーニングし、薬物とターゲットの相互作用を評価し、ハイスループット方式で細胞応答を評価できます。表現型の変化と生体分子の活動を正確に定量化することで、HCS は新しい薬物ターゲットの特定と、特定の疾患経路と患者集団に合わせた治療薬の開発を促進します。製薬会社とバイオテクノロジー会社は、独自の HCS 技術の開発と技術プロバイダーとのコラボレーションの確立に多額の投資を行い、プラットフォーム機能を強化してイノベーションを加速しています。これらのパートナーシップにより、業界内で最先端の画像診断法、計算ツール、人工知能アルゴリズムの採用が促進され、意思決定が迅速化され、新しい治療法の市場投入までの時間が短縮されます。

地域別の洞察

北米は、堅調な技術進歩、生物医学研究への多額の投資、製薬およびバイオテクノロジー業界の強力な存在に牽引され、世界のハイコンテント スクリーニング (HCS) 市場で支配的な地域として浮上しています。HCS 市場における北米のリーダーシップは、いくつかの重要な要素によって支えられています。この地域は、高度な研究能力と相まって高度に発達した医療インフラを誇り、生物医学の革新の最前線に立っています。米国とカナダの大手製薬会社、バイオテクノロジー企業、学術研究機関は、新薬発見の加速、治療効果の向上、患者ケアの強化を目的として、HCS 技術に多額の投資を行っています。北米は、新技術の革新と商業化を促進する支援的な規制環境の恩恵を受けています。米国の FDA (食品医薬品局) などの規制機関は、HCS ベースの診断および治療の承認に関する明確なガイドラインと経路を提供し、市場の成長と採用を促進しています。

最近の開発

• 2024 年 2 月、ライフ サイエンス分野の分析技術の大手プロバイダーである SCIEX は、SLAS 2024 で Echo MS+ システムを発表しました。この革新的なシステムは、音響排出質量分析技術とオープン ポート インターフェイス (OPI) サンプリングを、SCIEX ZenoTOF 7600 または TripleQuad 6500+ システムの機能と統合します。正確な定性的および定量的結果を提供し、幅広い信頼性の高いハイスループットスクリーニングワークフローを強化することを目的としています。
• 2022 年 9 月、ベクトン・ディッキンソン・アンド・カンパニー (BD) は、フローサイトメトリーワークフローの最適化を目的とした高度なクラウドベースのソフトウェアソリューションである BD Research Cloud を発表しました。この革新的なプラットフォームは、免疫学、ウイルス学、腫瘍学、感染症モニタリングなど、さまざまな分野で研究する科学者の効率を高めるために設計されています。プロセスを合理化することで、BD Research Cloud はより質の高い実験を促進し、洞察を得るまでの時間を短縮します。

主要市場プレーヤー

• Danaher Corporation
• Perkinelmer Inc.
• Thermo Fisher Scientific Inc.
• Becton, Dickinson and Company
• Agilent Technologies, Inc.
• Bio-Rad Laboratories Inc.
• 横河電機企業
• Merck KGaA
• Tecan Group Ltd.
• BioTek Instruments, Inc.