바이오포토닉스 시장 - 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 2018-2028 기술별 세분화(표면 이미징, 내부 이미징, 투명 이미징, 현미경, 바이오센서, 의료용 레이저, 분광 분자, 기타), 지역별, 경쟁별 예측 및 기회, 2018-2028F

시장 개요

글로벌 바이오포토닉스 시장은 2022년에 5,418만 달러로 평가되었으며 2028년까지 11.38%의 CAGR로 예측 기간 동안 인상적인 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 바이오포토닉스는 생물학과 광자학(빛에 대한 연구)을 결합하여 생물학적 및 의학적 응용 프로그램을 위한 혁신적인 기술을 개발하는 학제간 분야입니다. 이러한 기술은 빛과 생물학적 조직 간의 상호 작용을 활용하여 다양한 이미징, 감지 및 진단 솔루션을 가능하게 합니다.

주요 시장 동인

비침습적 기술에 대한 수요 증가

의학이 도약하고 있는 시대에 덜 침습적이고 환자에게 더 친화적인 의료 시술에 대한 탐구는 그 어느 때보다 중요해졌습니다. 글로벌 바이오포토닉스 시장은 이러한 패러다임 전환의 최전선에 있으며, 비침습적 기술에 대한 수요 증가를 활용하고 있습니다. 비침습적 시술은 수술적 절개의 필요성을 없애 환자의 통증과 불편함을 줄여줍니다. 이는 특히 진단 영상에서 매우 중요한데, 기존 방법은 종종 침습적 탐색 수술이 필요하기 때문입니다. 비침습적 기술은 일반적으로 회복 기간이 짧아 환자가 일상 생활로 더 빨리 돌아갈 수 있습니다. 이는 환자 만족도를 높일 뿐만 아니라 의료 자원의 부담도 줄여줍니다. 비침습적 기술은 수술적 절개와 상처 관련 감염 및 합병증의 가능성을 피함으로써 환자와 의료 제공자 모두에게 더 안전한 대안을 제공합니다. 수술적 절개가 필요 없는 시술은 흉터가 거의 남지 않아 미적 감각과 환자의 자신감을 향상시킵니다. OCT는 광파를 활용하여 생물학적 조직의 고해상도 이미지를 캡처하는 비침습적 영상 기술입니다. 침습적 시술 없이도 눈, 혈관 및 피부의 자세한 이미지를 제공하여 안과, 심장과 및 피부과에 혁명을 일으켰습니다. 바이오포토닉스는 조직과 세포를 놀라운 정밀도로 검사할 수 있는 레이저 기반 영상 기술의 개발로 이어졌습니다. 다중 광자 현미경 및 공초점 레이저 주사 현미경과 같은 이러한 기술은 비침습적 진단 및 연구에 도움이 됩니다. 바이오포토닉스는 암 및 기타 의학적 상태에 대한 비침습적 치료 옵션인 광역학적 치료의 길을 열었습니다. PDT는 건강한 조직을 보존하면서 비정상적인 세포를 표적으로 삼아 파괴하기 위해 빛에 민감한 약물을 활성화하는 것을 포함합니다. 바이오포토닉스는 레이저를 사용하여 더 작은 절개로 수술을 수행하는 최소 침습적 수술 절차를 가능하게 했습니다. 이 접근 방식은 환자의 외상을 줄이고 합병증 위험을 낮추며 회복 시간을 단축합니다.

영상 기술의 발전

끊임없이 진화하는 의료 및 생명 과학 분야에서 영상 기술은 혁신을 위한 중요한 촉매로 부상했습니다. 이 영역에서 생물학 원리와 광자학을 결합한 바이오포토닉스는 진보의 신호로 두드러집니다. 급증하는 글로벌 바이오포토닉스 시장의 핵심 원동력은 영상 기술의 지속적인 발전입니다. 고해상도 영상 기술의 개발로 연구자들은 전례 없는 세부 정보로 세포 및 세포 내 구조를 시각화할 수 있게 되었습니다. 이는 질병 메커니즘을 이해하고 정확한 치료법을 개발하는 데 큰 영향을 미칩니다. 최신 영상 기술은 정적 사진을 넘어섭니다. 이는 살아있는 유기체 내의 동적 과정을 포착하여 생물학적 시스템이 실시간으로 어떻게 기능하는지에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 이는 혈류, 신경 활동 및 세포 이동과 같은 과정을 연구하는 데 중요합니다. 멀티플렉스 영상의 발전으로 단일 샘플 내의 여러 바이오마커 또는 분자를 동시에 시각화할 수 있습니다. 이를 통해 복잡한 생물학적 시스템과 질병을 종합적으로 평가할 수 있습니다. 비침습적 영상 기술의 개발로 침습적 시술의 필요성이 줄어들어 환자의 편안함과 안전성이 향상되었습니다. 비침습적 방법은 질병을 진단하고 모니터링하는 데 특히 유용합니다. 생세포 현미경과 같은 실시간 영상 기술은 역동적인 생물학적 과정을 연구하는 우리의 능력을 변화시켰습니다. 연구자들은 이제 세포 사건을 발생하는 대로 관찰하여 암 및 신경 퇴행성 질환과 같은 질병에 대한 귀중한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 비침습적 영상 기술인 OCT는 안과와 심장학에서 상당한 성장을 보였습니다. 조직층과 혈관의 고해상도 영상이 가능하여 질병의 조기 발견과 관리에 도움이 됩니다. 이 고급 영상 기술은 세포 수준에서 깊은 조직을 시각화할 수 있게 합니다. 신경 과학, 암 연구, 재생 의학에 응용되어 획기적인 발견을 촉진합니다. 바이오포토닉스는 형광 영상의 기능을 확장하여 세포 내 특정 분자를 추적할 수 있게 했습니다. 이는 세포 과정을 연구하고 표적 치료법을 개발하는 데 매우 중요합니다. 레이저 기반 바이오포토닉스는 최소 침습 수술 절차의 길을 열었습니다. 이러한 기술은 레이저를 사용하여 조직을 정확하게 타겟팅하고 치료하여 기존의 개방 수술의 필요성을 줄입니다.

정밀 의학 및 개인화된 건강 관리

급속히 발전하는 의학 시대에 정밀 의학과 개인화된 건강 관리가 진단 및 치료에 대한 혁신적인 접근 방식으로 등장했습니다. 이러한 혁신적인 패러다임은 글로벌 건강 관리 환경에 상당한 기여를 하고 있으며, 결과적으로 글로벌 바이오포토닉스 시장의 성장을 촉진하고 있습니다. 정밀 의학은 환자의 유전적 구성을 분석하여 유전적 및 분자적 특성에 맞게 의료 치료를 맞춤화하는 것을 포함합니다. 이 정보는 질병과 관련된 유전적 돌연변이 또는 바이오마커를 식별하는 데 도움이 됩니다. 개인화된 건강 관리에서는 환자의 유전적, 환경적 및 라이프스타일 요인을 고려하여 개인화된 치료 계획을 수립합니다. 이 접근 방식을 통해 의료 제공자는 효과적일 가능성이 더 높고 부작용이 적은 치료법을 선택할 수 있습니다. 정밀 의학은 유전 및 분자 데이터를 분석하여 종종 증상이 나타나기 전에 질병을 더 일찍 발견할 수 있습니다. 이러한 조기 발견은 더 성공적인 치료로 이어질 수 있습니다. 개인화된 건강 관리를 통해 환자의 치료 반응을 지속적으로 모니터링할 수 있습니다. 실시간으로 조정하여 결과를 최적화하고 부작용을 최소화할 수 있습니다. 바이오포토닉스 기술은 바이오마커를 발견하고 검증하는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 바이오마커는 질병 위험을 식별하고, 치료 반응을 예측하고, 질병 진행을 모니터링하는 데 필수적입니다. 형광 이미징 및 다중 광자 현미경과 같은 바이오포토닉스 기술은 생물체 내의 분자적 과정을 심층적으로 시각화할 수 있습니다. 이를 통해 연구자는 질병 메커니즘을 이해하고 치료 효능을 평가할 수 있습니다. 바이오포토닉스는 표적 치료법 개발에 중요한 역할을 합니다. 이러한 치료법은 비정상적인 세포를 정확하게 표적으로 삼아 치료하고 건강한 조직을 보호하고 부작용을 줄이도록 설계되었습니다. 바이오포토닉스는 광 간섭 단층 촬영(OCT)과 같은 비침습적 진단 도구를 제공하여 침습적 절차 없이 초기 단계의 질병을 감지할 수 있습니다. 생체광자학이 제공하는 실시간 영상 기능은 치료 반응을 지속적으로 모니터링할 수 있게 해줍니다. 이를 통해 의료 서비스 제공자는 각 환자의 필요에 따라 치료 계획을 조정할 수 있습니다.

연구 개발 투자

급변하는 의료 및 생명 과학 분야에서 글로벌 생체광자학 시장은 혁신의 등대로 부상하여 질병 진단, 치료 및 이해에 유망한 경로를 제공합니다. 성장을 촉진하는 핵심 요인은 상당한 연구 개발(R&D) 투자입니다. R&D 투자는 다양한 산업의 발전에 초석이 되며 의료 및 생명 과학도 예외는 아닙니다. 생체광자학의 맥락에서 이러한 투자는 빛과 생물학적 조직 간의 상호 작용을 활용하는 기술의 획기적인 발전으로 이어졌습니다. R&D 노력은 혁신적인 생체광자학 기술의 개발을 촉진합니다. 이러한 기술은 조기 질병 감지에서 개인화된 치료에 이르기까지 복잡한 의료 과제를 해결하는 데 중요합니다. 상당한 R&D 자금 지원으로 광 간섭 단층촬영(OCT), 형광 이미징, 다중 광자 현미경과 같은 고급 이미징 기술이 탄생했습니다. 이러한 기술은 진단 및 연구에 필수적인 생물학적 조직의 고해상도 실시간 이미징을 제공합니다. R&D 투자는 바이오포토닉스 기술을 활용하여 특정 세포나 조직을 정확하게 표적으로 삼아 치료하고 건강한 조직에 대한 부수적 손상을 최소화하는 표적 치료법 개발에 필수적입니다. 바이오마커는 조기 질병 탐지 및 치료 모니터링에 필수적입니다. R&D 투자는 새로운 바이오마커의 발견 및 검증을 지원하며, 이는 종종 바이오포토닉스 방법을 사용하여 탐지 및 분석됩니다. R&D 자금 지원으로 신속하고 휴대 가능한 진단 애플리케이션을 위해 바이오포토닉스를 통합한 랩온어칩 장치가 탄생했습니다. 이러한 장치는 진료소 환경과 자원이 제한된 환경에서 상당한 잠재력을 가지고 있습니다.

주요 시장 과제

높은 개발 비용

바이오포토닉스 기술은 연구, 개발 및 제조에 상당한 투자가 필요합니다. 최첨단 이미징 시스템, 분광 도구 및 레이저 기술을 개발하는 데 드는 비용은 엄청나게 높을 수 있습니다. 이는 소규모 회사와 연구 기관의 진입 장벽을 형성하여 시장 참여자의 다양성을 제한합니다.

규제 장애물

글로벌 바이오포토닉스 시장은 특히 의료 분야에서 매우 규제된 환경에서 운영됩니다. 미국에서 FDA 허가 또는 유럽에서 CE 마크와 같은 규제 승인을 얻는 것은 길고 비용이 많이 드는 과정이 될 수 있습니다. 이는 새로운 바이오포토닉스 제품 및 기술의 시장 진입을 지연시킬 수 있습니다.

숙련된 인력

바이오포토닉스는 생물학과 광자학 모두에 대한 전문 지식을 갖춘 고도로 숙련된 인력이 필요합니다. 이러한 인재를 모집하고 유지하는 것은 어려울 수 있습니다. 또한, 다양한 분야의 연구자와 전문가 간에 학제 간 협업이 필요한데, 이는 때때로 의사소통 장벽으로 인해 방해를 받을 수 있습니다.

시장 경쟁

글로벌 바이오포토닉스 시장은 점점 더 경쟁이 치열해지고 있으며, 기존 업체와 신규 진입업체가 시장 점유율을 놓고 경쟁하고 있습니다. 이러한 경쟁은 가격과 이익 마진을 떨어뜨릴 수 있으며, 기업이 혁신과 수익성을 유지하는 데 어려움을 겪게 할 수 있습니다.

주요 시장 동향

소형화 및 휴대성

소형화는 바이오포토닉스 시장의 유행어입니다. 기술이 축소됨에 따라 바이오포토닉스 장치는 더욱 소형화되고 휴대성이 높아지고 있습니다. 핸드헬드 영상 시스템, 진료 시점 진단 도구, 랩온어칩 장치가 증가하고 있습니다. 이러한 발전으로 바이오포토닉스는 원격 및 자원이 제한된 지역에 도달하여 의료 접근성을 혁신할 수 있습니다.

인공지능(AI) 통합

AI는 바이오포토닉스에서 데이터 분석 및 해석에 혁명을 일으키고 있습니다. 기계 학습 알고리즘은 생체광자학 기술에서 생성된 방대한 양의 데이터를 빠르게 처리하여 이미지 분석, 진단 및 치료 최적화를 지원할 수 있습니다. AI 기반 생체광자학은 의료의 정밀도와 효율성을 향상시킬 것을 약속합니다.

고급 분광 기술

분광학은 생체광자학의 초석이며, 새로운 고급 기술이 등장하고 있습니다. 라만 분광법, 초분광 이미징 및 테라헤르츠 분광법이 두각을 나타내고 있습니다. 이러한 기술은 분자 구조, 바이오마커 및 조직 구성에 대한 귀중한 통찰력을 제공하여 보다 정확한 질병 진단 및 모니터링을 가능하게 합니다.

신경학에서의 생체광자학

생체광자학은 신경 과학에 큰 진전을 이루고 있습니다. 기능적 근적외선 분광법(fNIRS) 및 다중 광자 현미경과 같은 기술은 뇌 기능에 대한 이해를 높이고 있습니다. 이들은 신경퇴행성 질환, 뇌 손상 및 정신 질환을 연구하는 데 귀중한 도구입니다.

세그먼트 통찰력

기술 통찰력

바이오포토닉스 시장의 기술 부문에서 예상 기간 내에 가장 큰 시장 점유율은 내부 영상, 특히 내시경에 속할 것으로 예상됩니다. 내시경은 신체 내부를 시각적으로 검사하는 데 사용되는 의료 시술입니다. 이 시술은 내시경이라는 특수 기구를 사용하여 신체 내의 중공 장기 또는 공동의 내부를 검사합니다. 다른 많은 의료 영상 방법과 달리 내시경은 검사하는 장기에 직접 삽입됩니다.

내시경 시술 중 탐지, 특성화, 진단 및 병기 분류를 통합하는 것은 충족되지 않은 의료적 요구 사항으로 남아 있습니다. 내시경 분야에서 바이오포토닉스의 출현은 새로운 가능성을 열어 주었고 질병의 향상된 식별 및 생화학적 특성화를 위한 중요하고 새로운 전망을 제시했습니다. 생체광자 내시경 기술을 분류하는 데 가장 적합하고 가치 있는 접근 방식은 기능적 및 생화학적 데이터를 제공하고 공간적 분해능을 향상시키는 능력에 기반을 둡니다. 일반적으로 사용되는 시각화 기술에는 2차 고조파 생성(SHG), 주파수 영역 각도 분해 저코히어런스 간섭계(fa/LCI), 근적외선(near-IR) 기술이 있습니다.

의학 분야에서 생체광자학의 가장 가치 있는 응용 분야 중 하나는 광역적 치료입니다. 이 치료적 접근 방식은 암 치료에 사용되며 여드름과 건선과 같은 질환에도 사용할 수 있습니다. 이러한 기술의 이러한 응용 분야는 생체광자학 시장 내 수요를 주도하고 있습니다.

지역 통찰력

현재 북미는 생체광자학 시장에서 지배적인 위치를 차지하고 있으며 앞으로 몇 년 동안 리더십을 유지할 것으로 예상됩니다. 특히 미국은 생체광자학 산업에서 중추적인 역할을 합니다. 게다가 나노기술의 등장으로 미국 내 바이오포토닉스 시장이 크게 성장했습니다. 2020년 11월, Jenoptik Light and Optics Biophotonics Group은 북미에서 여러 건의 새로운 개발 계약을 확보했습니다. 첫 번째 계약은 로봇 수술 기구에 사용하도록 의도된 고급 광섬유 의료 기기용 카메라 시스템 설계와 관련이 있습니다. 두 번째 개발 이니셔티브는 저명한 안과 회사의 안과 수술 시스템을 위한 다양한 하위 구성 요소를 설계하는 것입니다. 세 번째 프로젝트에서 Jenoptik은 의료 실험실 장비의 주요 글로벌 공급업체와 협력하여 실시간 세포 분석을 위한 고급 자동 현미경을 제공하고 있습니다. 네 번째 노력은 진료 시점(POC) 혈청 검사를 전문으로 하는 의료 진단 회사와의 지속적인 파트너십을 확장한 것입니다.

기술의 상당한 발전으로 인해 의학 및 생명 과학 관련 과제를 해결하는 데 있어 광학 기술의 역할이 커졌습니다. 광학 기술은 환자의 임상 치료와 분자 수준에서 수행되는 연구를 포함하여 다양한 분야에 적용됩니다. 미국에서는 생체 광자학 및 기타 광학 기술의 발전을 탐구하는 데 전념하는 컨퍼런스 수가 급증했습니다. 특히 Optical Society는 OSA Biophotonics Congress를 조직하여 광학 계측, 생명 과학 이미징, 분자 프로브 개발 등의 분야에서 이루어진 진전을 중심으로 논의를 진행했습니다. 또한 미국 의회는 FY20120 예산에서 유전자 치료 연구, 면역 치료 연구, 알츠하이머 연구 및 기타 다양한 프로젝트에서 바이오포토닉스의 기회를 탐색하기 위한 기금을 할당했습니다. 이러한 기금은 또한 미국 내 의료 기술 제조 확장을 촉진하는 데 사용됩니다.

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최근 개발

• 2021년 11월 Oxford Instruments는 소형 현미경 장치인 BC43을 출시했습니다. 이 혁신적인 장치는 사용자에게 실시간 3D 이미징 기능을 제공할 수 있는 기능을 갖추고 있습니다.
• 2021년 3월, Zeiss는 미국에 1억 8천만 달러의 상당한 투자를 포함하여 새로운 연구 개발, 제조, 판매 및 고객 서비스 허브를 개장하여 북미 지역에서의 입지를 확대했습니다.이 새로운 시설은 X선 현미경 사업부와 ZEISS 현미경 고객 센터를 포함하며, 재료 연구, 생명 과학 및 산업 응용 분야의 노력에 대한 포괄적인 지원을 제공하는 것을 목표로 합니다.

주요 시장 참여자

• Thermo Fisher Scientific Inc
• Nu SkinEnterprises Inc
• BectonDickinson & Co
• GlenbrookTechnologies Inc
• HAMAMATSUPHOTONICS KK
• OlympusCorp
• CarlZeiss AG
• OxfordInstruments PLC
• ZENALUXBIOMEDICAL, INC.
• PerkinElmerHealth Sciences Inc