고함량 스크리닝 시장 - 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 제품별(계측기, 소모품, 소프트웨어 및 서비스), 응용 프로그램별(1차 및 2차 스크리닝, 타겟 식별 및 검증, 독성 연구, 화합물 프로파일링 및 기타), 최종 사용자별(제약 및 생명공학 회사, 학계 및 정부 기관, 계약 연구 기관), 지역 및 경쟁별, 2019-2029F

시장 개요

글로벌 고함량 스크리닝 시장은 2023년에 9억 2,561만 달러로 평가되었으며, 2029년까지 7.27%의 CAGR로 예측 기간 동안 인상적인 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 글로벌 고함량 스크리닝(HCS) 시장은 세포 생물학, 제약 연구 및 약물 발견 프로세스의 발전에 의해 주도됩니다. HCS는 자동 이미징, 정량 분석 및 데이터 관리를 결합하여 대규모 화합물 라이브러리 및 생물학적 샘플의 스크리닝을 가속화합니다. 이 기술을 통해 연구자는 고처리량 방식으로 세포 기능, 단백질 발현 및 질병 메커니즘을 연구하여 약물 효능 및 독성에 대한 귀중한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 약물 발견에서 보다 효율적이고 정확한 스크리닝 방법에 대한 수요와 만성 질환의 유병률 증가가 HCS 시장 성장을 촉진합니다. 생명공학 및 제약 분야에 대한 투자와 영상 및 자동화 분야의 기술 혁신이 결합되어 시장 확장을 더욱 촉진합니다. 연구자들이 유망한 약물 후보를 식별하는 더 빠르고 신뢰할 수 있는 방법을 모색함에 따라 HCS는 전 세계적으로 생물의학 연구와 치료제 개발을 발전시키는 데 중요한 역할을 계속하고 있습니다.

주요 시장 동인

생명공학 및 제약 연구의 발전

특히 세포 생물학 및 분자 영상 분야에서 생명공학의 지속적인 발전은 고함량 스크리닝(HCS) 기술의 광범위한 채택을 촉진하는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 혁신은 연구자들이 복잡하고 철저한 세포 분석을 수행하는 역량에서 상당한 도약을 나타내며, 이는 약물 발견 및 개발에 관련된 프로세스를 가속화합니다.

2023년 10월, 유명한 계약 개발 및 제조 기관(CDMO)인 Piramal Pharma Limited의 Pharma Solutions(PPS) 사업부는 인도 아메다바드에 있는 약물 발견 서비스 사이트에 최첨단 고처리량 스크리닝 시설을 공식적으로 시작했습니다. 이 확장은 기존의 체외 생물학 역량을 강화하고 현장에서 준비된 화합물의 1차 및 2차 스크리닝에 대한 사이트의 용량을 크게 늘립니다.

분자 이미징의 발전으로 HCS 연구자들이 찾을 수 있는 툴킷이 확장되었습니다. 생세포 이미징 및 멀티플렉싱과 같은 기술을 사용하면 동일한 샘플 내에서 여러 세포 구성 요소와 바이오마커를 동시에 시각화하고 정량화할 수 있습니다. 이 기능은 스크리닝 프로세스의 효율성을 높일 뿐만 아니라 세포 분석에서 얻은 데이터의 정확도와 신뢰성도 개선합니다.

약물 발견 및 개발에 대한 수요 증가

암에서 만성 질환에 이르기까지 광범위한 질병을 해결하기 위한 새로운 치료제에 대한 전 세계적 수요가 증가하는 것은 고함량 스크리닝(HCS) 시장 성장을 촉진하는 주요 요인입니다. 이러한 증가하는 수요는 전 세계적으로 환자의 결과와 삶의 질을 개선할 수 있는 효과적인 치료법을 개발해야 할 시급성을 강조합니다. HCS는 화합물 라이브러리의 고처리량 스크리닝을 가능하게 함으로써 이러한 수요를 충족하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 기능을 통해 연구자와 제약 회사는 질병 특정 표적 또는 경로에 대해 수천 개의 화합물을 동시에 평가할 수 있습니다. HCS는 이러한 스크리닝을 빠르고 효율적으로 수행하여 유망한 치료 효능을 보이는 잠재적인 약물 후보를 신속하게 식별합니다.

2024년 5월, 고객이 고품질 합성 DNA로 성공을 거둘 수 있도록 하는 혁신적인 실리콘 플랫폼으로 유명한 Twist Bioscience Corporation은 Twist Multiplexed Gene Fragments(MGF)를 공개했습니다. 이는 최대 500개 염기쌍 길이의 직접 합성된 이중 가닥 DNA(dsDNA) 풀이며 시퀀스 수에 제한이 없습니다. 이 출시는 고처리량 스크리닝 애플리케이션을 효과적으로 지원하는 것을 목표로 합니다.

HCS의 다재다능함은 기존 약물 발견을 넘어 개인화된 의료 접근 방식을 포괄합니다. 연구자는 HCS를 사용하여 환자 유래 세포 또는 질병 모델에 대해 화합물을 스크리닝하여 개별 유전적 프로필 또는 질병 특성에 맞게 치료를 조정할 수 있습니다. 이러한 개인화된 접근 방식은 특정 환자 집단에서 더 효과적이고 더 잘 견디는 치료법을 개발할 가능성을 높입니다.

영상 및 자동화의 기술 혁신

형광 현미경 및 공초점 이미징을 포함한 영상 기술의 지속적인 발전은 자동화 솔루션과 결합하여 고내용 스크리닝(HCS) 워크플로의 효율성과 정밀도를 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 지속적인 혁신은 연구자들이 포괄적이고 자세한 세포 데이터를 신속하고 일관되게 수집하여 약물 발견 프로세스 전반에 걸쳐 정보에 입각한 의사 결정을 용이하게 하는 데 있어 중요한 진전을 나타냅니다.

형광 현미경은 HCS의 초석 기술로 두드러지며, 연구자들이 생물학적 샘플 내의 특정 분자와 세포 구조를 시각화하고 분석할 수 있도록 합니다. 형광 태그와 프로브는 표적 분자의 정확한 라벨링을 가능하게 하여 연구자들에게 세포 과정과 다양한 자극 또는 치료에 대한 반응에 대한 실시간 통찰력을 제공합니다. 이 기능은 특정 경로 또는 생물 분자 상호 작용을 조절하는 잠재적인 약물 후보를 식별하기 위해 대규모 화합물 라이브러리를 스크리닝하는 데 도움이 됩니다. 마찬가지로 공초점 현미경은 기존의 광학 현미경 기술에 비해 향상된 이미징 해상도와 깊이를 제공합니다. 초점이 맞지 않는 빛을 제거하기 위해 핀홀 조리개를 사용함으로써 공초점 현미경은 세포 구조와 역학의 선명하고 고대비 이미지를 생성합니다. 이 이미징 방식을 통해 연구자는 생물학적 샘플의 자세한 3D 재구성을 캡처하여 복잡한 세포 행동과 상호 작용을 전례 없는 선명도로 분석할 수 있습니다.

맞춤형 의학에 대한 관심 증가

맞춤형 의학으로의 전환은 의료 분야에서 혁신적인 접근 방식을 나타내며, 개별 환자의 특성과 반응을 고려한 맞춤형 치료를 강조합니다. 이 패러다임 전환은 다양한 치료법에 대한 세포 반응의 정확한 프로파일링을 가능하게 하여 맞춤화된 의학을 발전시키는 데 중요한 역할을 하는 고내용 스크리닝(HCS) 기술에 대한 수요를 점점 더 촉진하고 있습니다.

맞춤형 의학은 환자가 유전적 구성뿐만 아니라 신체가 질병과 치료에 반응하는 방식도 다르다는 것을 인식합니다. HCS는 연구자와 임상의에게 이러한 고유한 세포 반응을 조사하고 이해할 수 있는 강력한 도구를 제공하여 이러한 개인화된 접근 방식을 용이하게 합니다. HCS 플랫폼은 고급 영상 기술과 자동화된 데이터 분석을 활용하여 개별 세포 또는 환자 유래 샘플이 다양한 약물, 화합물 또는 치료적 개입에 어떻게 반응하는지 체계적으로 평가할 수 있습니다.

개인화된 의학에서 HCS의 주요 이점 중 하나는 다차원 분석을 수행하여 여러 세포 매개변수를 동시에 검사할 수 있는 기능입니다. 이 기능을 통해 연구자는 세포 경로 내에서 복잡한 생물학적 반응과 상호 작용을 평가하여 세포 수준에서 질병 메커니즘과 치료 효과를 포괄적으로 이해할 수 있습니다. HCS는 치료 효능 또는 내성과 상관관계가 있는 바이오마커와 분자적 특징을 식별하여 개인화된 치료 요법의 개발을 지원합니다. 연구자는 다양한 환자 집단 또는 질병 상태에서 세포 반응을 프로파일링하여 특정 치료에 반응할 가능성에 따라 환자를 하위 그룹으로 분류할 수 있습니다. 이러한 정밀성 덕분에 임상의는 부작용이나 치료 실패의 위험을 최소화하면서 효과적일 가능성이 더 높은 표적 치료법을 처방할 수 있습니다.

주요 시장 동인

복잡성 및 표준화 문제

고용량 스크리닝(HCS)은 생물의학 연구의 정교한 접근 방식으로, 첨단 기술과 방법론을 통합하여 고처리량 수준에서 세포 기능과 반응을 분석합니다. HCS의 핵심에는 최첨단 영상 기술, 자동화된 데이터 분석, 다차원 분석이 포함된 복잡한 프로세스가 있으며, 각각 생물학적 샘플에서 자세한 정보를 추출하도록 설계되었습니다. 그러나 이러한 기술에 내재된 복잡성은 다양한 실험실과 연구 환경에서 프로토콜을 표준화하는 데 상당한 과제를 안겨줍니다.

HCS의 주요 과제 중 하나는 다양한 환경에서 사용되는 장비, 시약 및 분석 방법의 다양성입니다. 실험실은 서로 다른 해상도, 광학 구성 및 이미지 분석 소프트웨어를 사용하는 다양한 이미징 시스템을 사용할 수 있으며, 이는 실험 결과의 품질과 일관성에 영향을 미칠 수 있습니다. 마찬가지로 세포 준비 기술, 염색 절차 및 데이터 정규화 방법과 같은 분석 프로토콜의 차이는 HCS 데이터 수집 및 해석에 다양성을 도입할 수 있습니다.

견고한 표준화를 달성하는 것은 HCS 데이터의 신뢰성, 재현성 및 비교 가능성을 보장하는 데 가장 중요합니다. 표준화에는 여러 연구 사이트에서 결과의 다양성을 최소화하고 신뢰성을 극대화하는 일관된 실험 절차, 품질 관리 측정 및 성능 지표를 확립하는 것이 포함됩니다. 이 프로세스에는 이미징 시스템의 세심한 교정, 시약 배치의 검증, 샘플 처리 및 데이터 분석을 위한 표준화된 프로토콜의 구현이 필요합니다.

비용 및 리소스 집약성

HCS 플랫폼을 구현하고 유지 관리하려면 전문 장비, 소프트웨어 및 숙련된 인력에 대한 상당한 재정적 투자가 필요합니다. 정교한 이미징 시스템, 로봇 공학 및 자동화된 워크플로를 획득하고 운영하는 데 따른 높은 비용은 예산이 제한된 소규모 연구 기관이나 실험실에서는 엄두도 못 낼 수 있습니다. 대규모 HCS 실험을 수행하려면 종종 소모품, 시약 및 계산 인프라 측면에서 상당한 리소스가 필요합니다. 비용 효율성과 자원 할당 과제를 해결하는 것은 HCS 기술에 대한 접근성을 확대하고 생물의학 연구에서 잠재적 영향을 극대화하는 데 필수적입니다.

주요 시장 동향

생물제약 산업의 확장

생물제약 부문은 생물학 및 바이오시밀러에 대한 상당한 투자로 특징지어지는 상당한 확장을 겪고 있으며, 이는 고함량 스크리닝(HCS) 기술에 대한 수요를 견인하고 있습니다. 생물제약 회사는 단백질 발현 프로필에 대한 자세한 평가와 치료 효능에 대한 평가를 포함하여 제품의 포괄적인 특성화를 수행하기 위해 HCS에 점점 더 의존하고 있습니다.

단일클론 항체, 재조합 단백질 및 세포 기반 요법과 같은 생물학적 제제는 표적 작용 메커니즘과 복잡한 질병을 치료할 수 있는 잠재력으로 인해 제약 산업 내에서 성장하는 부문을 나타냅니다. 이러한 생물학적 치료법은 특정 생물학적 표적이나 경로와 상호 작용하도록 설계되어 안전성, 효능 및 품질을 보장하기 위해 엄격한 특성화 및 검증 프로세스가 필요합니다.

HCS는 이러한 치료제에 대한 세포 반응에 대한 자세한 연구를 가능하게 하여 생물학적 제제의 개발 및 최적화에 중요한 역할을 합니다. HCS 플랫폼은 고급 이미징 기술과 자동화된 데이터 분석을 사용하여 생물학적 제제가 세포 구성 요소와 상호 작용하는 방식, 신호 전달 경로를 조절하는 방식, 원하는 생물학적 효과를 유도하는 방식을 분석할 수 있습니다. 이 기능을 통해 연구자는 다양한 세포 유형과 질병 모델에서 생물학적 제제의 특이성, 효능 및 약동학을 평가하여 약물 개발에서 정보에 입각한 의사 결정을 지원할 수 있습니다.

만성 질환의 증가

심혈관 질환, 당뇨병 및 신경 퇴행성 질환과 같은 상태를 포함하는 만성 질환의 전 세계적 유병률이 증가함에 따라 HCS(High Content Screening)와 같은 고급 스크리닝 도구에 대한 절실한 필요성이 강조됩니다. 이러한 질병은 만성적 특성, 장기적 관리 요구 사항 및 환자 삶의 질에 미치는 상당한 영향으로 인해 상당한 의료 부담을 안겨줍니다.

HCS 기술은 연구자들이 전례 없는 세부 사항과 정밀성으로 세포 수준에서 질병 메커니즘을 탐구할 수 있도록 함으로써 이러한 과제를 해결하는 데 중요한 역할을 합니다. HCS는 정교한 이미징 기술, 자동화된 워크플로 및 고처리량 기능을 활용하여 세포 반응, 생물 분자 상호 작용 및 질병 진행 경로에 대한 포괄적인 분석을 용이하게 합니다.

예를 들어 심혈관 질환에서 HCS는 연구자들이 수축성, 칼슘 처리 및 전기 생리학적 특성과 같은 매개변수를 평가하여 심장 세포에 대한 잠재적 치료제의 효과를 조사할 수 있도록 합니다. 이 접근 방식은 새로운 약물 표적을 식별하고 전임상 모델에서 후보 화합물의 효능을 평가하는 데 도움이 되며, 심장 기능을 개선하고 심혈관 위험 요소를 줄이는 새로운 치료법을 개발할 수 있는 길을 열어줍니다. 마찬가지로 당뇨병 연구에서 HCS는 췌장 베타 세포 기능, 인슐린 분비 역학 및 포도당 대사를 연구할 수 있도록 합니다. 연구자는 베타 세포 생존, 인슐린 생성 및 포도당 수치에 대한 반응성을 향상시키는 능력에 대해 화합물을 스크리닝하여 혈당 조절을 회복하고 당뇨병 합병증을 예방하는 치료법을 개발할 수 있습니다.

세그먼트 통찰력

제품 유형

제품에 따라 HCS 시장에서 소프트웨어의 우위는 워크플로 자동화, 이미지 분석 및 데이터 시각화를 향상시키는 중요한 기능으로 강조됩니다. 고급 소프트웨어 플랫폼은 기계 학습 알고리즘, 이미지 분할 도구 및 통계 분석 기능과 같은 강력한 기능을 제공하여 연구자가 세포 반응을 정량화하고 표현형 변화를 식별하고 이미징 데이터와 생물학적 결과를 연관시킬 수 있도록 지원합니다.

HCS 소프트웨어 솔루션은 다양한 이미징 모달리티와 실험 프로토콜의 통합을 지원하여 실험 설계에 유연성을 제공하고 특정 연구 목표에 따라 사용자 정의를 가능하게 합니다. 이러한 다재다능함은 대규모 화합물 라이브러리 스크리닝에서 자세한 기전 연구 수행에 이르기까지 다양한 연구 요구 사항에 맞게 HCS 워크플로를 조정하는 데 필수적입니다. 데이터 관리 및 클라우드 기반 솔루션의 소프트웨어 중심 발전은 실험실 및 학술 기관의 글로벌 네트워크에서 협력적 연구 노력을 용이하게 합니다. 이러한 플랫폼은 안전한 데이터 공유, 실시간 협업 및 실험 결과에 대한 원격 액세스를 가능하게 하여 생산성을 높이고 과학적 발견을 가속화합니다.

최종 사용자 통찰력

최종 사용자 세그먼트를 기준으로 제약 및 생명공학 회사는 글로벌 고함량 스크리닝(HCS) 시장을 형성하는 지배적인 힘으로 두드러지며, 혁신을 주도하고, 애플리케이션을 확장하며, 시장 역학에 상당한 영향을 미칩니다. 이러한 회사는 약물 발견 및 개발의 다양한 단계에서 HCS 기술을 광범위하게 활용합니다. 고함량 스크리닝을 통해 제약 및 생명공학 회사는 세포 수준에서 약물 후보의 효능, 독성 프로필 및 작용 기전에 대한 포괄적인 분석을 수행할 수 있습니다. 이 기능은 리드 화합물을 식별하고, 치료 전략을 최적화하고, 전임상 및 임상 시험을 통해 후보를 보다 효율적으로 진행하는 데 필수적입니다.

제약 및 생명공학 회사는 고급 이미징 기술, 자동화된 워크플로, 정교한 데이터 분석 소프트웨어를 통합하는 HCS 플랫폼의 이점을 누릴 수 있습니다. 이러한 기능을 통해 연구자는 대규모 화합물 라이브러리를 스크리닝하고, 약물-표적 상호 작용을 평가하고, 고처리량 방식으로 세포 반응을 평가할 수 있습니다. HCS는 표현형 변화와 생물 분자 활동을 정밀하게 정량화하여 새로운 약물 표적을 식별하고 특정 질병 경로와 환자 집단에 맞는 치료법을 개발하는 데 도움이 됩니다. 제약 및 생명공학 회사는 독점적인 HCS 기술을 개발하고 기술 공급업체와 협력하여 플랫폼 기능을 향상하고 혁신을 가속화하는 데 상당한 투자를 합니다. 이러한 파트너십은 업계 내에서 최첨단 영상 모달리티, 계산 도구 및 인공 지능 알고리즘의 도입을 촉진하여 더 빠른 의사 결정을 가능하게 하고 새로운 치료법의 출시 시간을 단축합니다.

지역 통찰력

북미는 강력한 기술 발전, 생물의학 연구에 대한 상당한 투자, 제약 및 생명공학 산업의 강력한 입지에 힘입어 글로벌 고내용 스크리닝(HCS) 시장에서 지배적인 지역으로 부상하고 있습니다. HCS 시장에서 북미의 리더십은 몇 가지 핵심 요인에 의해 뒷받침됩니다. 이 지역은 첨단 연구 역량과 결합된 고도로 발달된 의료 인프라를 자랑하여 생물의학 혁신의 최전선에 서 있습니다. 미국과 캐나다의 선도적인 제약 회사, 생명공학 기업 및 학술 연구 기관은 약물 발견을 가속화하고 치료 효능을 개선하며 환자 치료를 개선하기 위해 HCS 기술에 많은 투자를 합니다. 북미는 새로운 기술의 혁신과 상용화를 촉진하는 지원 규제 환경의 혜택을 받습니다. 미국 FDA(식품의약국)와 같은 규제 기관은 HCS 기반 진단 및 치료제 승인에 대한 명확한 지침과 경로를 제공하여 시장 성장과 도입을 촉진합니다.

최근 개발

• 2024년 2월, 생명 과학 분야의 분석 기술 공급업체인 SCIEX는 SLAS 2024에서 Echo MS+ 시스템을 출시했습니다. 이 혁신적인 시스템은 음향 방출 질량 분석 기술과 OPI(오픈 포트 인터페이스) 샘플링을 SCIEX ZenoTOF 7600 또는 TripleQuad 6500+ 시스템의 기능과 통합합니다. 정확한 정성적, 정량적 결과를 제공하고, 다양한 신뢰할 수 있는 고처리량 스크리닝 워크플로를 개선하는 것을 목표로 합니다.
• 2022년 9월, Becton, Dickinson and Company(BD)는 유세포 분석 워크플로를 최적화하는 것을 목표로 한 고급 클라우드 기반 소프트웨어 솔루션인 BD Research Cloud를 출시했습니다. 이 혁신적인 플랫폼은 면역학, 바이러스학, 종양학 및 감염성 질병 모니터링을 포함한 다양한 분야에서 일하는 과학자들의 효율성을 높이기 위해 설계되었습니다. BD Research Cloud는 프로세스를 간소화하여 더 높은 품질의 실험을 용이하게 하고 통찰력을 얻는 데 걸리는 시간을 단축합니다.

주요 시장 참여자

• Danaher Corporation
• Perkinelmer Inc.
• Thermo Fisher Scientific Inc.
• Becton, Dickinson and Company
• Agilent Technologies, Inc.
• Bio-Rad Laboratories Inc.
• Yokogawa Electric Corporation
• Merck KGaA
• Tecan Group Ltd.
• BioTek Instruments, Inc.