電子顕微鏡市場 - 世界の業界規模、シェア、トレンド、機会、予測、タイプ別（走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡、反射型電子顕微鏡、電界放出型走査型電子顕微鏡）、製品タイプ別（卓上型/ベンチトップ型および従来型）、アプリケーション別（ライフサイエンス、地球・環境科学、材料科学、半導体、その他）、エンドユーザー別（病院・診療所、産業、学術・研究機関、その他）、地域および競合状況別、2019～2029年予測

市場概要

世界の電子顕微鏡市場は2023年に21億4,000万米ドルと評価され、2029年までの予測期間中に8.47%のCAGRで目覚ましい成長が見込まれています。世界の電子顕微鏡市場は主に技術の進歩によって推進されており、ナノスケールレベルで詳細な画像を撮影できる高解像度の電子顕微鏡の開発につながっています。これらの技術革新により、材料科学、生命科学、半導体産業など、さまざまな分野で電子顕微鏡の用途が大幅に拡大しました。ナノテクノロジー研究と複雑な生物学的構造の研究に対する需要の高まりが、電子顕微鏡技術の採用を促進しています。慢性疾患や感染症の蔓延により、高度な診断ツールの必要性が生まれており、電子顕微鏡は疾患のメカニズムを理解し、治療介入を開発する上で重要な役割を果たしています。研究プロジェクトへの資金提供を目的とした政府の取り組みや、科学研究能力の向上に重点を置く学術機関が、世界中の電子顕微鏡市場の成長に貢献しています。

主要な市場推進要因

技術の進歩

世界の電子顕微鏡市場は、主に電子顕微鏡システム内の技術の絶え間ない進化によって推進され、絶え間ない勢いを経験しています。これらの進歩は、比類のない精度と解像度を特徴とする顕微鏡の新時代の到来を告げています。収差補正電子光学系、革新的な電子源、最先端の検出器などの革新は、総合的に画像機能のパラダイムシフトをもたらしました。これらの進歩により、電子顕微鏡は以前の限界を超え、研究者はこれまでにない明瞭さと精度でナノスケール構造の複雑な世界を探求できるようになりました。

2024年4月、マンチェスターの研究者は、最先端のイメージングと分光法を人工知能と自動化されたワークフローとシームレスに統合した、世界初の革新的な透過型電子顕微鏡（TEM）の開発に着手します。（AutomaTEMと呼ばれます）。

ライフサイエンスからの需要の増加

ライフサイエンス部門は、電子顕微鏡市場の成長を牽引する最前線に立っており、生物学研究の進歩において電子顕微鏡技術が果たす不可欠な役割により、大きな影響力を発揮しています。電子顕微鏡は、生命科学のさまざまな分野で広く利用されており、複雑な細胞構造、細胞内小器官、ウイルス、タンパク質、多様な生体分子を調査するための基礎として機能します。特に構造生物学、細胞生物学、神経科学、微生物学などの分野で最先端の画像化手法に対する需要が高まっており、電子顕微鏡の重要性が強調されています。研究者は、ナノスケール レベルで高解像度の画像をキャプチャできる電子顕微鏡の比類のない能力に頼っており、これまでにない詳細さと精度で基本的な生命プロセスの複雑さを解明することができます。科学的探究が生物の複雑さの理解に深まるにつれ、電子顕微鏡は生命科学の分野で革新と発見を推進する不可欠なツールとして浮上しています。

材料科学からの需要の高まり

電子顕微鏡は、材料科学の研究開発の分野で不可欠なツールであり、原子および分子レベルで材料の複雑な世界に関する比類のない洞察を提供します。この機能により、研究者はさまざまな材料の微細構造、形態、構成、特性を非常に高い精度で深く探究することができ、材料の挙動と機能に関する理解に革命をもたらします。

過去 10 年間で、クライオ電子顕微鏡 (cryoEM) は、複雑な分子の複雑な構造を解明するための強力な手法として浮上しました。現在、英国の医学研究会議分子生物学研究所 (MRC-LMB) の科学者らがパートナーと共同で開発した斬新な設計により、クライオ電子顕微鏡のコストを最大 90 パーセント削減できる可能性があります

ナノテクノロジーの採用拡大

さまざまな業界でナノテクノロジーの採用が拡大していることから、電子顕微鏡の需要が高まっています。ナノテクノロジーでは、ナノスケール レベルで材料を操作およびエンジニアリングして、独自の特性と機能を備えた新しい構造やデバイスを作成します。電子顕微鏡は、ナノ材料、ナノ構造、ナノデバイスの視覚化と特性評価に不可欠であり、ナノエレクトロニクス、ナノメディシン、ナノ材料、ナノ複合材料などの分野での研究開発を促進します。

主要な市場課題

技術的な複雑さとコスト

世界の電子顕微鏡市場が直面している大きな課題の 1 つは、高度な電子顕微鏡システムに関連する複雑さとコストです。これらのシステムは比類のない解像度とイメージング機能を提供しますが、効果的に操作するには専門的なトレーニングと専門知識が必要になることがよくあります。初期投資額が高く、継続的なメンテナンス コストが高いため、多くの研究機関や研究所、特に資金が限られている研究所では導入の障壁となっています。これらの課題に対処するには、電子顕微鏡システムの複雑さとコストを削減しながら、そのパフォーマンスと信頼性を維持する革新的なアプローチが必要です。

サンプルの準備と処理

主要な市場動向

半導体業界でのアプリケーションの拡大

半導体業界は、プロセス開発、品質管理、および故障解析のための電子顕微鏡の主要なエンドユーザーです。SEM や TEM などの電子顕微鏡技術は、半導体デバイスの検査、半導体材料の分析、ナノ構造と薄膜の特性評価のために半導体業界で広く使用されています。半導体デバイスの継続的な小型化と高度な材料および製造技術の開発により、半導体業界では電子顕微鏡の需要が大幅に増加すると予想されています。

政府の取り組みと資金提供

セグメント別インサイト

タイプ

タイプ別では、透過型電子顕微鏡 (TEM) が主要な技術として際立っており、研究者がナノスケール レベルでサンプルを視覚化および分析する方法に革命をもたらしています。TEM は比類のない解像度とイメージング機能を備えているため、材料科学、生物学、ナノテクノロジー、半導体研究など、幅広い科学分野で欠かせないものとなっています。

電子顕微鏡市場で TEM が優位に立っている主な要因の 1 つは、その優れた解像度です。TEM はサブナノメートルの解像度を実現できるため、研究者は個々の原子や分子をこれまでにない詳細さで観察できます。この高解像度により、ナノマテリアル、ナノ粒子、生物学的構造、半導体デバイスを原子レベルで研究することができ、それらの構造、形態、組成、特性に関する貴重な洞察が得られます。TEM は、多様なイメージング モードと技術を提供するため、さまざまなアプリケーションに適しています。従来の明視野イメージングから、高解像度 TEM (HRTEM)、電子回折、エネルギー分散型 X 線分光法 (EDS) などの高度な技術まで、TEM は研究者に材料の特性評価と特性の分析のための包括的なツールキットを提供します。この汎用性により、TEM は材料科学などの研究分野に不可欠なものとなっています。材料科学では、材料の構造と特性の関係を理解することが、カスタマイズされた特性を持つ高度な材料の開発に不可欠です。

エンド ユーザーの洞察

エンド ユーザーに基づいて、学術研究機関が主要なユーザーとして浮上し、電子顕微鏡システムとサービスの需要を促進しています。これらの機関は、材料科学、生物学、ナノテクノロジー、半導体技術など、さまざまな分野で科学研究を進める上で極めて重要な役割を果たしています。学術研究機関が電子顕微鏡市場で優位を占めている主な理由の 1 つは、研究活動と用途が多岐にわたることです。学術機関は科学的探究の最前線に立ち、自然の謎を解明し、革新的な技術を開発するための基礎研究を行っています。電子顕微鏡は、これらの機関の研究者にとって基礎ツールとして機能し、ナノスケール レベルで比類のない詳細さと精度で材料を視覚化し、分析することを可能にします。

学術研究機関には、最先端の電子顕微鏡システムを備えた専用施設や研究室があることがよくあります。これらの施設は、幅広い研究ニーズに対応し、教員、学生、協力者に高度な顕微鏡技術と機器へのアクセスを提供します。このようなインフラストラクチャが利用可能であることで、共同研究環境が促進され、さまざまな科学分野にわたる学際的な研究が促進されます。学術研究機関は、科学出版物、会議、共同プロジェクトへの貢献を通じて、電子顕微鏡の需要を促進しています。これらの機関の研究者は、基本的な科学現象を解明し、現実世界の問題を解決する上での電子顕微鏡の能力を示す画期的な研究論文を定期的に発表しています。これらの出版物は、学術研究における電子顕微鏡の重要性を強調するだけでなく、業界の利害関係者や政策立案者の間での認識と関心を高めています。

地域別洞察

北米は支配的な地域として浮上し、大きな影響力を発揮し、電子顕微鏡システムとサービスに対する大きな需要を促進しています。いくつかの重要な要因がこの市場での北米の優位性に貢献しており、高度な顕微鏡技術の分野での先駆者としての地位を固めています。電子顕微鏡市場における北米のリーダーシップの背後にある主な推進力の1つは、この地域の強力な研究開発（R＆D）エコシステムです。北米には、最先端の科学的探究と革新に積極的に取り組んでいる世界的に有名な学術機関、研究組織、テクノロジー企業が数多くあります。これらの組織は、材料、生物標本、ナノスケール構造を調査するための重要なツールとして電子顕微鏡を活用し、高度な顕微鏡ソリューションの需要を促進しています。

最近の開発

• 2024年2月、サーモフィッシャーサイエンティフィック社は、サーモサイエンティフィックE-CFEGの導入により、200kVクライオ透過型電子顕微鏡（クライオTEM）の提供を拡大しました。当初は同社の最高出力300kVクライオTEMの付加価値コンポーネントとして設計されたE-CFEGは、現在では200kVサーモサイエンティフィックGlacio 2クライオTEMのオプションとしても利用できます。この革新的な組み合わせにより、サーモフィッシャーサイエンティフィックは、200kVクライオTEMプラットフォームのイメージング機能を強化することを目指しています。サーモフィッシャーサイエンティフィックの最近のデータは、高解像度の構造を生成する上でのこの組み合わせの有効性を強調しています。研究者らは、Thermo Scientific E-CFEG と 200kV Cryo-TEM を利用して、アポフェリチンの 1.5 Å 解像度構造の驚くべき解明に成功しました。この成果は、市販の 200kV で動作する装置を使用して超高解像度構造を取得できることを実証しており、クライオ TEM イメージングにおける重要なマイルストーンを表しています。
• 日本電子株式会社は、2024 年 5 月 30 日に新型電子顕微鏡 JEM-120i の発売を発表しました。この高度な顕微鏡は、「コンパクト」、「ユーザーフレンドリー」、「拡張可能」を基本原則として設計されています。電子顕微鏡は、バイオテクノロジー、ナノテクノロジー、ポリマー、先端材料など、さまざまな分野で重要な役割を果たしています。用途が拡大するにつれて、研究や試験の目的でアクセスしやすく使いやすい装置に対する需要が高まっています。 JEM-120iは、こうしたニーズの高まりに応え、操作からメンテナンスに至るまでのユーザビリティを高め、初心者から熟練者まで幅広く対応する次世代顕微鏡です。
• 株式会社日立ハイテクは、大型で重量のある試料をナノレベルで正確かつ効率的に観察できる高分解能ショットキー走査電子顕微鏡「SU3900SE」「SU3800SE」を2024年5月に発売します。「SU3900SE」は、最大5kgの重量試料を載せられる試料ステージを搭載しています。このステージは日立ハイテクの走査型電子顕微鏡（SEM）の中で最大サイズで、最大直径300mm、高さ130mmの試料の観察が可能で、従来機「SU5000」の約1.5倍となります。この機能により、切断などの追加の試料準備の必要性が減り、プロセス全体が合理化されます。さらに、試料は5軸電動ステージ（X、Y、Z、傾斜、回転）を使用して操作されるため、詳細な観察と分析のための包括的な制御が可能になります。
• 2023年2月、ALBA共同電子顕微鏡センター（JEMCA）が発足しました。さまざまな研究機関間のこの共同作業により、科学コミュニティに電子顕微鏡サービスを提供することを目的とした新しい施設がALBAシンクロトロン複合施設内に設立されました。このセンターは、バルセロナ分子生物学研究所 (IBMB-CSIC)、カタロニアナノサイエンス・ナノテクノロジー研究所 (ICN2)、バルセロナ生物医学研究所 (IRB Barcelona)、ゲノム規制センター (CRG)、バルセロナ材料科学研究所 (ICMAB-CSIC)、スペイン国立研究会議 (CSIC)、バルセロナ自治大学 (UAB)、および ALBA シンクロトロン自体の 8 つのパートナー組織にサービスを提供します。このプロジェクトの開始には、バルセロナ科学技術研究所 (BIST) からの重要な支援も受けました。

主要市場プレーヤー

• Merck KGaA
• JEOL Ltd.
• Carl Zeiss AG
• Danaher Corporation
• オリンパス株式会社
• Nikon Instruments, Inc.
• 日立ハイテクノロジーズ株式会社
• Oxford Instruments plc
• Bruker企業
• Hirox Europe