안정 동위원소 표지 화합물 시장 - 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 경쟁, 기회 및 예측, 2018-2028F, 화합물(탄소(13C), 질소(15N), 중수소, 산소(18O), 기타), 응용 분야(진단, 약물 발견, 영상, 살균, 기타), 물질(핵산, 아미노산, 약물/대사물, 지방산/지질, NMR 용매 및 기타), 적응증(심장학, 신경학, 염증, 대사 질환 및 기타), 방법(화학, 세포 배양), 최종 사용자(제약 및 생명 공학 회사, 학술 기관 및 기타), 지역 및 경쟁별로 세분화

글로벌 안정 동위 원소 표지 화합물 시장은 2024-2028년 예측 기간 동안 상당한 속도로 성장할 것으로 예상됩니다. 안정 동위 원소는 오염 물질의 근원을 추적하고 기후 변화를 연구하는 것과 같은 환경 연구에 광범위하게 사용됩니다. 환경 연구에 대한 수요가 증가함에 따라 안정 동위 원소 표지 화합물 시장이 성장할 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 안정 동위 원소 표지 화합물은 탄소 순환과 인간 활동이 환경에 미치는 영향을 연구하는 데 사용됩니다. 환경 연구에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 안정 동위 원소 표지 화합물에 대한 수요도 증가할 것으로 예상됩니다.

안정 동위 원소는 원자핵에 양성자 수는 같지만 중성자 수는 다른 비방사성 동위 원소입니다. 연구, 의학, 농업, 환경 연구를 포함한 광범위한 과학 및 산업 분야에서 광범위하게 사용됩니다. 안정 동위 원소 표지 화합물은 하나 이상의 안정 동위 원소(종종 탄소-13, 질소-15, 산소-18)를 화학 구조에 통합한 합성 분자입니다. 이러한 표지 화합물은 대사 경로를 조사하고, 단백질-단백질 상호 작용을 연구하고, 글로벌 안정 동위 원소 표지 화합물 시장을 추진할 신약을 개발하는 데 사용됩니다.

신약 및 치료법에 대한 수요 증가

암, 심혈관 질환, 당뇨병과 같은 만성 질환의 유병률이 증가함에 따라 신약 및 치료법에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있습니다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 암은 전 세계적으로 사망 원인의 주요 요인으로, 2020년에 약 1,000만 명이 사망했으며, 이는 사망자의 약 6분의 1에 해당합니다. 가장 흔한 암은 폐암, 유방암, 대장암 및 직장암, 전립선암입니다. 2022년에 발표된 미국 암 학회 보고서의 데이터에 따르면, 2022년에 미국에서 191만 건 이상의 새로운 암 사례가 발생할 것으로 예상됩니다. 각각 395,600건과 343,040건의 새로운 사례가 발생하면서 생식기 및 소화기 계통의 악성 종양이 암 사례의 대부분을 차지할 것으로 예상됩니다. PubMed에서 2021년 8월에 발표한 데이터에 따르면, 안정 동위원소 추적은 영양 보조제가 암 대사에 영향을 미치고 이를 표적으로 삼는 분자적 메커니즘을 이해하는 데 중요한 방법입니다.

안정 동위원소 표지 화합물을 사용하면 연구자는 비교할 수 없는 정밀도로 약물 대사와 잠재적 독성을 연구할 수 있습니다. 과학자들은 표지된 화합물을 약물 후보에 넣음으로써 분해를 추적하고 대사산물을 식별할 수 있습니다. 이러한 지식은 약물-약물 상호작용을 예측하고, 잠재적 부작용을 평가하고, 생물학적 이용가능성을 개선하고 독성을 줄인 약물을 설계하는 데 중요합니다.

또한 안정 동위 원소 표지 화합물은 인체에서 약물의 흡수, 분포, 대사 및 배설(ADME)에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다. 연구자는 약물 개발 중에 표지된 화합물을 도입하여 약물의 운명을 추적하고, 대사 경로를 밝히고, 약물 클리어런스의 효율성을 평가할 수 있습니다. 이 정보는 약물 복용량을 최적화하고, 잠재적 부작용을 최소화하고, 전반적인 약물 안전성을 개선하는 데 도움이 됩니다.

안정 동위 원소 표지 화합물은 탄소-13, 질소-15, 산소-18과 같은 하나 이상의 안정 동위 원소를 화학 구조에 통합한 합성 분자입니다.

약물 발견 및 개발에 안정 동위 원소 표지 화합물을 사용하면 여러 가지 이점이 있습니다. 첫째, 안정 동위 원소는 방사성이 없어 실험에서 다루고 사용하기가 더 안전합니다. 둘째, 안정 동위 원소는 표지되지 않은 대응 물질과 화학적으로 동일하므로 생물학적 시스템에서의 거동이 동일합니다. 이를 통해 연구자는 약물이 신체에 미치는 영향을 보다 정확하게 연구할 수 있습니다. 마지막으로, 안정 동위 원소 표지는 신체에서 약물의 운명을 추적하는 고유한 방법을 제공하며, 이는 약물의 약동학을 이해하고 복용량을 최적화하는 데 필수적입니다.

안정 동위 원소 표지 화합물은 또한 신약의 약동학 및 독성학을 조사하기 위한 전임상 연구에 사용됩니다. 이러한 연구는 신약에 대한 규제 승인을 얻는 데 필수적입니다.

단백체학과 대사체학에 대한 관심 증가

단백체학과 대사체학은 생명 과학 분야에서 빠르게 성장하는 두 분야로, 생물학적 시스템에 대한 이해에 혁명을 일으키고 광범위한 질병에 대한 새로운 치료법을 개발할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이러한 분야는 안정 동위 원소 표지 화합물의 사용에 크게 의존하는데, 이는 탄소-13, 질소-15, 산소-18과 같은 하나 이상의 안정 동위 원소를 화학 구조에 통합한 합성 분자입니다. 프로테오믹스와 대사체학에 대한 관심이 커지면서 이러한 화합물이 이러한 분야에서 중요한 역할을 하기 때문에 글로벌 안정 동위 원소 표지 화합물 시장이 성장하고 있습니다. 예를 들어, 이들은 세포 배양에서 아미노산을 사용한 안정 동위 원소 표지(SILAC) 및 동위 원소 코딩 친화 태그(ICAT)와 같은 안정 동위 원소 표지 기술의 일부입니다. 안정 동위 원소 표지는 또한 단백질 기능과 조절에 필수적인 번역 후 변형(PTM)을 연구하는 데 중요한 역할을 합니다. 프로테오믹스는 세포, 조직 또는 유기체에서 생성되는 전체 단백질 세트인 프로테옴을 연구하는 것입니다. 프로테오믹스 연구는 단백질과 다른 분자와의 상호 작용을 식별, 정량화 및 특성화하는 것을 포함합니다. 프로테오믹스 연구는 질병의 근저에 있는 분자적 메커니즘에 대한 통찰력을 제공하고 약물 개발을 위한 새로운 표적을 식별할 수 있습니다. 안정 동위원소 표지 화합물은 프로테오믹스 연구에서 단백질 회전율, 단백질-단백질 상호작용 및 단백질 국소화를 연구하는 데 사용됩니다.

대사체학은 세포, 조직 또는 유기체에서 생성된 소분자 전체 세트인 대사체를 연구하는 것입니다. 대사체학 연구는 대사산물과 다른 분자와의 상호작용을 식별, 정량화 및 특성화하는 것을 포함합니다. 안정 동위원소 표지 화합물은 대사체학 연구에서 대사 플럭스, 대사 경로 및 대사 조절을 연구하는 데 사용됩니다.

안정 동위원소 표지 화합물은 많은 프로테오믹스 및 대사체학 응용 분야에 필수적입니다. 예를 들어, 안정 동위원소 표지 아미노산은 정량적 프로테오믹스 실험에서 다양한 샘플 간의 단백질 발현 수준을 비교하는 데 사용됩니다. 안정 동위원소 표지 지질 및 탄수화물은 대사체학 실험에서 대사 경로와 대사 플럭스를 연구하는 데 사용됩니다. 안정 동위원소 표지 뉴클레오타이드는 핵산 시퀀싱 실험에서 정확도를 높이고 오류를 줄이는 데 사용됩니다.

개인화된 의약품과 정밀 의약품에 대한 관심이 커지면서 안정 동위원소 표지 화합물 시장도 성장하고 있습니다. 개인화된 의약품과 정밀 의약품은 개인의 유전적 구성, 라이프스타일, 환경에 맞는 치료법을 개발하는 것을 목표로 합니다. 프로테오믹스와 대사체학 연구는 개인화된 정밀 의약품 치료법을 개발하는 데 귀중한 정보를 제공할 수 있습니다. 안정 동위원소 표지 화합물은 이러한 많은 응용 분야에 필수적입니다.

기술적 발전

기술적 발전은 많은 산업의 성장을 촉진하고 있으며, 글로벌 안정 동위원소 표지 화합물 시장도 예외는 아닙니다.

안정 동위원소 표지 화합물 시장 성장을 촉진하는 주요 기술 발전 중 하나는 새로운 표지 기술의 개발입니다. 동위원소 교환 및 화학 합성과 같은 기존 표지 기술은 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 들며 특수 장비가 필요합니다. 그러나 대사 표지, 효소 표지, 생물 직교 표지와 같은 새로운 표지 기술은 더 효율적이고 비용 효율적이며 더 광범위한 응용 분야에 사용할 수 있습니다.

대사 표지는 아미노산, 뉴클레오타이드 또는 당과 같은 안정 동위 원소 표지 전구체를 살아있는 세포 또는 유기체에 통합하는 기술입니다. 그런 다음 이러한 전구체를 단백질, 핵산 또는 기타 생체 분자에 통합하여 생체 내에서 안정 동위 원소 표지 화합물을 생산할 수 있습니다. 대사 표지는 대사 경로, 단백질 회전율 및 단백질-단백질 상호 작용을 연구하는 강력한 기술입니다.

효소 표지는 효소를 사용하여 안정 동위 원소 표지 기질을 특정 생체 분자에 선택적으로 통합하는 기술입니다. 예를 들어, 프로테아제 효소를 사용하여 안정 동위 원소 표지 아미노산을 특정 단백질에 선택적으로 통합하여 부위 특이적으로 표지된 단백질을 생산할 수 있습니다. 효소 표지는 단백질 기능, 단백질-단백질 상호작용 및 번역 후 변형을 연구하는 데 강력한 기술입니다.

생물 직교 표지는 비자연적 화학 반응을 사용하여 생물 분자를 선택적으로 표지하는 기술입니다. 예를 들어, 생물 직교 반응을 사용하여 안정 동위 원소 표지된 당을 특정 당단백질에 선택적으로 통합하여 부위 특이적으로 표지된 당단백질을 생산할 수 있습니다. 생물 직교 표지는 당단백질과 같은 복잡한 생물 분자를 연구하고 새로운 진단 및 치료제를 개발하는 데 강력한 기술입니다.

안정 동위 원소 표지 화합물 시장의 성장을 주도하는 또 다른 기술적 발전은 새로운 분석 기술의 개발입니다. 질량 분석법 및 핵 자기 공명(NMR) 분광법과 같은 분석 기술은 안정 동위 원소 표지 화합물과 다른 분자와의 상호 작용을 분석하는 데 필수적입니다. 고분해능 질량 분석법 및 NMR 분광법과 같은 새로운 분석 기술의 채택으로 고품질, 고처리량, 고분해능 안정 동위 원소 표지 화합물의 생산이 가능해지고 있습니다.

고분해능 질량 분석법은 안정 동위 원소 표지 화합물의 질량 대 전하 비율을 정확하게 측정하여 이러한 화합물을 식별하고 정량화하는 데 사용할 수 있는 기술입니다. 고분해능 질량 분석법은 단백질 발현, 대사 경로 및 대사 플럭스를 연구하는 강력한 기술입니다.

핵 자기 공명 분광법은 안정 동위 원소 표지 화합물의 3차원 구조와 다른 분자와의 상호 작용을 결정하는 데 사용할 수 있는 기술입니다. NMR 분광법은 단백질-단백질 상호 작용, 단백질-리간드 상호 작용, 단백질-핵산 상호 작용을 연구하는 강력한 기술입니다.

최근 개발

2022년 10월, 오크리지 국립연구소(ORNL)는 의학을 포함한 다양한 산업에 사용되는 동위 원소를 생산하는 새로운 시설의 건설에 기여할 것이라고 발표했습니다. 암 치료, 심장병 치료 및 우주 탐사에 사용되는 안정 동위 원소는 미국 안정 동위 원소 생산 및 연구 센터에서 농축될 예정입니다.

새로운 안정 동위 원소 표지 및 비표지 조지질 효모 추출물은 Cambridge Isotope Laboratories Inc.(CIL)와 ISOtopic Solutions의 협업을 통해 2022년 9월에 발견되었습니다.

양자 응용 분야를 위한 최초의 상업적으로 접근 가능한 12C 농축 메탄 등급 가스가 Otsuka Group의 일원이자 세계 최고의 안정 동위 원소 및 안정 동위 원소 표지 화학물질 생산업체인 Cambridge Isotope Laboratories, Inc.(CIL)에서 2021년 7월에 출시되었습니다.

2020년에 Cambridge Isotope Laboratories(CIL)는 약물 개발을 위한 새로운 안정 동위 원소 표지 화합물 출시를 발표했습니다. 이 범위에는 이부프로펜, 나프록센과 같이 일반적으로 사용되는 약물의 중수소 표지 유사체가 포함되어 있으며, 이는 약물 효능을 높이고 독성을 줄이도록 설계되었습니다. 이러한 화합물은 다양한 질병에 대한 새로운 치료법 개발에 잠재적으로 응용될 수 있습니다.

2020년 글래스고 대학의 연구진은 핵심 대사 경로인 구연산 회로를 분석하기 위한 새로운 안정 동위 원소 표지 화합물을 개발했습니다.

2020년 Isotope Technologies Garching(ITG)은 독일 암 연구 센터(DKFZ)와 협력하여 암 진단 및 치료를 위한 새로운 방사성 의약품을 개발한다고 발표했습니다.

시장 세분화

글로벌 안정 동위 원소 표지 화합물 시장은 화합물, 응용 분야, 물질, 적응증, 방법, 최종 사용자 및 회사별로 세분화됩니다. 화합물을 기준으로 시장은 탄소(13C), 질소(15N), 중수소, 산소(18O) 및 기타로 세분화할 수 있습니다. 응용 프로그램을 기준으로 시장은 진단, 약물 발견, 영상, 살균 및 기타로 분류할 수 있습니다. 물질을 기준으로 시장은 핵산, 아미노산, 약물/대사산물, 지방산/지질, NMR 용매 및 기타로 세분화할 수 있습니다. 적응증을 기준으로 시장은 심장학, 신경학, 염증, 대사 질환 및 기타로 세분화할 수 있습니다. 방법을 기준으로 시장은 화학 및 세포 배양으로 나눌 수 있습니다. 최종 사용자를 기준으로 시장은 제약 및 생명 공학 회사, 학술 기관 및 기타로 분류할 수 있습니다.

시장 참여자

글로벌 안정 동위원소 표지 화합물 시장의 주요 참여자로는 PerkinElmer Inc., Merck KGaA, 3M Company, Cambridge Isotope Laboratories, Inc., JSC Isotope., Creative Proteomics., Medical Isotopes, Inc., Omicron Biochemicals, Inc., Trace Sciences International, Nippon Sanso Holdings Corporation이 있습니다.