バイオチップ市場 - 世界の産業規模、シェア、トレンド、機会、予測、2018～2028年、技術別（マイクロアレイvsマイクロ流体）、タイプ別（DNAチップ、ラボオンチップ、プロテインチップ、その他）、アプリケーション別（医薬品の発見と開発、疾患診断、ゲノミクス、プロテオミクス、体外診断、その他）、エンドユーザー別（病院と診断センター、学術研究機関、バイオテクノロジーと製薬会社、その他）、地域と競合状況別

市場概要

世界のバイオチップ市場は2022年に149.6億米ドルと評価されており、2028年までの予測期間中に14.09％のCAGRで目覚ましい成長が見込まれています。バイオチップは、複数の生化学反応を同時に実行し、必要な時間を短縮するように設計された小型医療機器です。これらは、固体基板上に配置されたマイクロテストサイトまたはマイクロアレイで構成されています。バイオチップは、DNA、タンパク質、酵素、ラボオンチップなど、さまざまな形式で見つかります。これらのコンパクトで強力なデバイスはユーザーフレンドリーで、正確で重要な洞察を提供します。これらは、個人の医療情報や財務情報を保存するのに特に適しており、個人を追跡するために使用できます。体内に埋め込まれたバイオチップは、患者の健康や生物学的プロセスの監視、分析、制御に役立ちます。さらに、バイオチップは危険の特定、安全な環境の確保、意思決定の改善にも貢献します。その結果、バイオチップは遺伝子、腫瘍学、炎症の診断、分子分析など、世界中で幅広く使用されています。

主要な市場推進要因

個別化医療におけるバイオチップの使用増加

バイオチップは、ポイントオブケア診断と分子診断で重要な役割を果たしており、個別化医療への応用に対する需要が高まっています。これらのチップは、正常細胞と癌細胞を区別するのに非常に役立ち、タンパク質ベースの治療薬のプロテオーム全体の迅速な分析を可能にします。さらに、限られたサンプル量で幅広いバイオマーカーを検出するための信頼性の高いツールとして機能し、病気の診断と治療に大きな可能性をもたらします。その結果、個別化医療におけるバイオチップの需要は急増し続けています。

分子診断とポイントオブケア診断におけるバイオチップの使用は、カスタマイズされた医療の進歩においてこれらのチップに対する大きな需要を生み出すと予想されます。これらの革新的なチップは、健康な細胞と悪性細胞のタンパク質を正確に識別して区別する上で重要な役割を果たし、タンパク質ベースの治療に貴重な洞察を提供します。バイオチップの主な利点の 1 つは、完全なプロテオームの包括的な研究を迅速かつ効率的に促進できることです。個別化医療におけるバイオチップの需要が高いのは、限られた数のサンプルを使用して幅広い指標を識別する信頼性に由来すると同時に、さまざまな症状の効果的な診断と治療の可能性も提供しているためです。独自の機能を備えたバイオチップは、個別化医療の分野に革命をもたらし、カスタマイズされたヘルスケア ソリューションの進歩に貢献する態勢が整っています。

技術の進歩の増加

プロテオミクスにおけるバイオチップの使用は、技術の進歩とともに大幅に増加しています。ナノテクノロジーの進歩により、バイオチップは機能の向上、サイズの縮小、および用途の拡大により、さらに価値が高まっています。現在、診断、研究、医薬品開発、および毒物学研究で広く使用されています。これらの多用途チップは、遺伝子型判定、ペプチド、カスタマイズ医療、その他さまざまな分野で応用されており、既存のメーカーと若い起業家の両方による新しいテクノロジーの出現を促進してきました。バイオチップの需要が高まり続けるにつれて、市場では革新的な製品と研究開発への資金が急増しています。

ポイントオブケア検査の需要の増加

ポイントオブケア（POC）検査の需要の増加は、診断とヘルスケアの分野でのバイオチップの需要に大きなプラスの影響を与えると見込まれています。POC検査とは、患者の近く、多くの場合はベッドサイドまたは外来患者の環境で実施される診断検査を指し、中央の実験室施設を必要とせずに迅速な結果を提供します。バイオチップはマイクロアレイとも呼ばれ、その汎用性、効率性、小型化された高スループット診断アプリケーションへの適合性により、POC テストの重要な実現要因となっています。

POC テストは、特に中央研究所へのアクセスが制限されているサービスが行き届いていない地域や遠隔地で、医療サービスへのアクセスを向上させることができます。バイオチップ ベースの POC テストは持ち運び可能で、リソースが限られた環境でも使用できます。バイオチップにより、個々の患者のバイオマーカーのプロファイリングが可能になり、患者固有の遺伝子構成に合わせた個別の治療計画が可能になります。これは現代医学の基礎です。

より迅速で便利、かつ個別の診断の必要性によって POC テストの需要が高まっており、バイオチップの需要も高まると予想されます。バイオチップ技術は進化を続け、新たな医療課題に適応する中で、医療診断の状況を一変させ、世界中で患者ケアを改善する上で極めて重要な役割を果たす態勢が整っています。

がん研究におけるプロテオミクスとゲノミクスの応用拡大

がん研究におけるプロテオミクスとゲノミクスの応用拡大により、バイオチップの需要が大幅に高まり、がんの診断、特徴付け、治療の方法が一変すると見込まれています。マイクロアレイとも呼ばれるバイオチップは、1 回の実験で数千の遺伝子やタンパク質を同時に分析できるため、この取り組みにおいて強力なツールとして機能します。がんの早期検出、予後、治療反応には、信頼性の高いバイオマーカーを特定することが不可欠です。バイオチップにより、研究者は多数の潜在的なバイオマーカーを迅速かつ効率的にスクリーニングできるため、診断および治療上重要な新しいマーカーの発見が加速します。

バイオチップは、新薬の発見と開発において重要な役割を果たします。バイオチップは、がん関連タンパク質や遺伝子に対する化合物や治療薬のスクリーニングを容易にし、潜在的な薬剤候補の特定や標的療法の開発の促進に役立ちます。バイオチップにより、研究者は複数の遺伝子やタンパク質を同時に分析できるようになり、包括的ながん研究に必要な時間とリソースが削減されるため、研究効率が向上します。

バイオチップの需要は、がん研究の範囲が拡大し、がんの分子的複雑さを理解する上でプロテオミクスとゲノミクスの価値がますます認識されるにつれて、増加すると予想されます。腫瘍学において精密医療がより一般的になるにつれ、バイオチップはがん生物学の知識を進歩させ、より標的を絞った効果的な治療を通じて患者の転帰を改善する上で、引き続き極めて重要な役割を果たします。

主要な市場の課題

バイオハッキングの可能性が高いこととプライバシーに関する懸念

手に挿入される小さなデバイスであるバイオチップは、タスクを迅速化することで日常生活に革命をもたらしました。これらの最先端のチップは、自宅、ジム、オフィスへのシームレスなアクセス、緊急連絡先、ソーシャルメディアのプロフィール、電子チケットを保存できる便利さなど、多くの利点を提供します。特に、スウェーデンでは、これらのマイクロチップを手に埋め込むことを選択する人が急増しています。しかし、科学者は、バイオチップに関連する潜在的なデータ漏洩やハッキングの脆弱性について懸念を表明しています。これらのチップは、位置を追跡し、支出習慣を監視し、運転行動を記録する機能を備えているため、不正アクセスの影響を受けやすくなります。さらに、体内にチップが存在すると感染のリスクがあり、個人の自由に関する疑問が生じます。これらの懸念に対応して、米国は最近、バイオチップの強制使用を禁止する規制を実施しました。バイオハッキングのリスクとプライバシーの懸念により、市場の収益成長が制約を受ける可能性があると予想されます。セキュリティ対策を強化し、プライバシーの問題に対処する必要性は、この革新的な産業の持続的な成長にとって極めて重要です。

バイオチップに関する高コストと認識不足

バイオチップ技術の開発は、非常にコストのかかるプロセスです。広範な研究開発の取り組みと熟練した開発者が必要であり、最終的には最終製品の高コストにつながります。バイオチップ システム自体は、ガラス表面に注意深くフォーマットされたマイクロスケールのプローブで構成されています。これらのマイクロスケールのサンプルは、正確な取り扱いとスキャンが必要であり、自動化されたロボット機器の使用が必要となります。この技術の実装に必要な方法論とツールの複雑さと特殊性も、コストの高さの一因となっています。

主要な市場動向

アレルギー検出用バイオチップの採用増加

多くの人が、食物、花粉など、さまざまな種類のアレルギーに遭遇し、発熱、皮膚反応、嘔吐、喘息、下痢などのさまざまな症状を引き起こしています。これらの問題に対処するため、アレルギー検査の分野では、アレルギー検査バイオチップと呼ばれる注目すべき新技術の出現を目の当たりにしました。この技術は現在、著しい成長を遂げており、さまざまなアレルゲン成分を含むマイクロアレイを使用しています。これらのバイオチップを利用することで、医療従事者は1回の測定で患者固有の感作パターンを調査できるため、アレルギー診断の精度と効率が向上します。

さらに、アレルギー研究におけるバイオチップの可能性は、企業による新技術開発への投資を促しています。たとえば、東レは2021年4月に、微量の血液から複数のアレルゲン特異的免疫グロブリンE（IgE）抗体を検出できるアレルギー検査バイオチップの開発に成功したことを発表しました。この画期的なイノベーションは、アレルギー検査の精度と有効性を向上させる大きな可能性を秘めています。

さまざまな分野でバイオチップの使用が拡大

バイオチップ技術は、微生物学、DNA分析、臨床病理学、薬理学、肛門科学、生化学など、さまざまな分野で広く活用されています。進行中の研究努力により、特にヘルスケア業界でバイオチップ技術の採用が促進され、今後数年間で主流市場での使用がさらに拡大するでしょう。バイオチップ技術はシーケンスエンジニアリングにも採用されており、これにより世界のバイオチップ市場の成長が促進され、バイオチップソリューションのパフォーマンスと拡張性が向上します。バイオチップのメーカーは、生体で効果的に機能できるミニチュアラボの独特の側面を革新することに重点を置いています。

バイオチップは、DNAシーケンス技術に革命を起こすための極めて重要なコンポーネントとして登場しました。さらに、バイオチップは高度な遺伝子シーケンスソリューションへの道を開く可能性があります。遺伝子シーケンス技術とバイオチップの統合により、さまざまな生物学的組織に対応し、希少細胞、単一細胞、および赤色分子の分析が可能になります。それでも、バイオチップ技術の継続的な成長とそのスループット容量の拡大により、人口中心の臨床研究から希少細菌の検出に至るまで、その用途が広がることが期待されています。メーカーは、単一細胞分析用のバイオチップに多額の投資を行っており、これがバイオチップとその多彩な機能の向上に寄与し、結果的にパフォーマンスを飛躍的に向上させるでしょう。

セグメント別インサイト

タイプ

世界のバイオチップ市場は、DNAチップ、ラボオンチップ、タンパク質チップなど、さまざまなタイプに分類されています。これらのうち、ラボオンチップは予測期間中に急速な収益成長率を示すことが予測されています。これは、プロテオミクス、細胞生物学、分子生物学、化学などのさまざまなアプリケーションにおけるバイオチップの需要が高いことに起因します。ラボオンチップデバイスには、コスト効率、高度な並列化、少量試薬、高い拡張性、高感度など、さまざまな利点があります。これらの要因がラボオンチップセグメントの成長を促進すると予想されます。さらに、ラボオンチップ技術は、生物医学診断および分析化学において重要な役割を果たしています。さらに、ラボオンチップで実行される二分子操作により、ウイルスや細菌の超高速検出が可能になり、分子生物学にとって非常に価値のあるものとなっています。

アプリケーションに関する洞察

アプリケーションに基づいて、世界のバイオチップ市場は、創薬および開発、疾患診断、ゲノミクス、プロテオミクス、体外診断、その他に分類されます。体外診断セグメントは、体外診断 (IVD) におけるバイオチップの需要増加により、予測期間中に大きな収益シェアを占めると予測されています。これには、DNA 分析、ラボオンチップ技術、タンパク質マイクロアレイ、その他のアレイ アプリケーションなどのアプリケーションが含まれます。バイオチップは、トキシオゲノミクスやハイスループット スクリーニングなどの他の IVD ソリューションでも有用です。たとえば、2022年1月、マドリード工科大学（UPM）とマドリード・カルロス3世大学（UC3M）の研究者らは、実験室環境でのインビトロ皮膚やその他の多層組織の製造プロセスを簡素化するバイオチップを開発しました。

地域別インサイト

予測期間を通じて、主に政府が税制優遇措置を通じて研究開発を促進するための協調的な取り組みにより、北米が市場を支配しています。この地域は、バイオテクノロジー企業、学術研究機関が集中しており、バイオチップアプリケーションにおける将来の技術進歩が見込まれるため、産業的地位を維持すると予想されています。一方、アジア太平洋地域の市場は、中国とインドが牽引し、驚異的な成長が見込まれています。新技術へのアクセスの拡大、かなりの患者ベース、医療システムの進歩、バイオチップ技術の利用増加は、この地域の拡大に影響を与える重要な要因です。成熟した企業は、全体的なコストを削減することを目指して、バイオチップの生産を新興経済国に委託しています。

最近の開発

• 2022 年 10 月MicrobioSeq (CD Genomics) は、バイオマーカーの発見と抗生物質を使用しない治療法の開発を促進するファージ全ゲノムシーケンス サービスを発表しました。CDGenomics は、最先端の次世代シーケンシングおよびロングリードシーケンシング技術 (主に Illumina HiSeq、Nanopore、PacBio SMRT シーケンシング) を活用して、包括的なウイルス/ファージシーケンシングサービスを提供し、構造ゲノミクスと比較ゲノミクスの詳細な研究を可能にしています。2022 年 10 月Thermo FisherScientific Inc. は、コミュニティ主導のゲノムデータ企業である Genoox との戦略的コラボレーションを通じて、Applied Biosystems Chromosome Analysis Suite (ChAS) ソフトウェアを強化しました。ChAS ユーザーは、Genoox のクラウドベースの AI プラットフォームにアクセスできるようになりました。 ChAS with Franklin は、自動解釈とレポート機能を備え、直感的で柔軟なワークフローを提供し、一貫性と再現性のある細胞遺伝学的分析結果に即座にアクセスできます。2022 年 3 月NutcrackerTherapeutics は、RNA プラットフォームを進化させ、mRNA パイプラインを拡張するために、シリーズ C の資金調達で 1 億 6,700 万ドルを確保しました。 Nutcracker は、バイオチップベースの製造プラットフォームを活用した RNA 治療薬の開発に取り組んでいます。同社は、ARCH VenturePartners が主導する今回の資金調達により、がんに対する mRNA 治療パイプラインの拡大とプラットフォーム技術のさらなる強化が可能になると期待しています。

主要市場プレーヤー

• 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