Рынок сосудов для культивирования клеток — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по типу (многоразовые, одноразовые), по продукту (пакеты, колбы, пластины, бутылки, другие), по конечному использованию (фармацевтические и биотехнологические компании, академические и исследовательские институты, CMO и CRO), по региону и конкуренции, 2019–2029 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок сосудов для культивирования клеток оценивался в 3,74 млрд долларов США в 2023 году и, как ожидается, достигнет 6,01 млрд долларов США к 2029 году со среднегодовым темпом роста 8,41% в прогнозируемый период.

Основные драйверы рынка

Рост спроса на биофармацевтические препараты и вакцины

Рост мирового спроса на биофармацевтические препараты и вакцины значительно ускорил рост глобального рынка сосудов для культивирования клеток. Биофармацевтические препараты, включая моноклональные антитела, рекомбинантные белки и клеточную терапию, имеют решающее значение для современной медицины и в значительной степени зависят от сосудов для культивирования клеток для их производства. Эти сосуды способствуют контролируемому росту клеток, что необходимо для производства большого количества биологических препаратов с высокой точностью и постоянством. С ростом распространенности хронических заболеваний, аутоиммунных расстройств и рака потребность в передовых масштабируемых системах культивирования клеток стала более выраженной. Фармацевтические компании сосредоточены на оптимизации этих систем для обеспечения более высоких урожаев, лучшего контроля качества и экономически эффективных методов производства.

Более того, глобальный спрос на вакцины резко возрос, особенно в свете недавней пандемии. Этот повышенный спрос подчеркнул необходимость более эффективных и масштабируемых технологий производства вакцин. Сосуды для культивирования клеток играют в этом решающую роль, обеспечивая более быстрый рост и лучший выход клеток, используемых для производства вакцинных антигенов и других биологических препаратов. В производстве вакцин эти сосуды помогают соблюдать срочные сроки производства без ущерба для качества продукта, что делает их незаменимыми как в здравоохранении, так и в фармацевтическом секторе.

Достижения в клеточной терапии

Достижения в клеточной терапии, такой как терапия стволовыми клетками, тканевая инженерия и генная терапия, стимулируют быстрый рост в отрасли здравоохранения, напрямую влияя на спрос на высококачественные сосуды для культивирования клеток. Эти методы лечения требуют строго контролируемых и точных процессов культивирования клеток, поскольку они часто включают манипуляции со специализированными клетками в медицинских целях, включая регенеративную медицину, лечение рака и иммунотерапию. Сосуды для культивирования клеток играют ключевую роль в обеспечении того, чтобы клетки культивировались в оптимальных условиях для их роста, пролиферации и функциональности. Будь то крупномасштабное производство стволовых клеток для регенерации тканей или разработка клеточных линий, используемых в иммунотерапии рака, эти сосуды необходимы для поддержания целостности клеток и повышения эффективности всего процесса.

Технологические достижения в клеточной терапии привели к необходимости создания усовершенствованных сосудов для культивирования клеток, поскольку эти терапии становятся все более сложными и изощренными. Например, генная терапия требует точного контроля над средой роста клеток, чтобы гарантировать, что клетки могут эффективно получать и выражать желаемые генетические модификации. Тканевая инженерия также требует надежного снабжения здоровыми клетками, которые могут имитировать функцию человеческой ткани, и это в значительной степени зависит от специализированных сосудов, которые могут поддерживать целостность клеток с течением времени.

Технологические инновации в сосудах для культивирования клеток

В феврале 2022 года компания Nucleus Biologics, известная как The Cell Performance Company, запустила Krakatoa, новаторский производитель сред, который позволяет исследователям производить среды для культивирования клеток непосредственно в месте использования. Это настольное решение повышает устойчивость, улучшает качество сред и обеспечивает большее удобство и масштабируемость, что соответствует растущему спросу на эффективные и экологичные решения в области биотехнологии.

Более того, достижения в области технологии материалов и конструкции сосудов еще больше повысили функциональность этих сосудов. В новых моделях теперь используются улучшенные системы газообмена и механизмы доставки питательных веществ, которые необходимы для поддержания жизнеспособности клеток в течение длительных периодов. Это обеспечивает оптимальный рост клеток, большую плотность клеток и более эффективное использование питательных веществ, что в конечном итоге приводит к более высоким выходам. Например, сосуды биореактора были разработаны для более точного воспроизведения условий in vivo, способствуя лучшему функционированию клеток и повышению производительности, что имеет решающее значение для производства биофармацевтических препаратов и других методов лечения на основе клеток.

Основные проблемы рынка

Высокая стоимость усовершенствованных сосудов для культивирования клеток

Одной из основных проблем, с которой сталкивается глобальный рынок сосудов для культивирования клеток, является высокая стоимость усовершенствованных сосудов для культивирования клеток, особенно одноразовых и биореакторных систем. Эти сосуды имеют решающее значение для крупномасштабных процессов культивирования клеток, особенно в биофармацевтическом производстве, но их первоначальные и эксплуатационные расходы могут быть непомерно высокими для небольших исследовательских лабораторий и учреждений. Поскольку спрос на более специализированные, высокопроизводительные сосуды растет с развитием клеточной терапии и производства вакцин, растет и цена. Высокая стоимость этих сосудов ограничивает доступ, особенно для малых и средних исследовательских учреждений или новых биотехнологических компаний, что может помешать общему росту рынка. Кроме того, расходы на техническое обслуживание и эксплуатацию этих сосудов, включая необходимость частой замены в одноразовых системах, могут значительно увеличить финансовое бремя. В результате производители на рынке сосудов для культивирования клеток сталкиваются с проблемой снижения затрат при сохранении высоких стандартов качества, необходимых для критически важных исследовательских и производственных процессов. Растущая потребность в экономически эффективных альтернативах или решениях, которые делают эти сосуды более доступными для более широкого круга пользователей, создает проблему для будущей масштабируемости отрасли.

Риск загрязнения и проблем стерильности

Загрязнение и стерильность являются основными проблемами в процессах культивирования клеток, и они создают значительные проблемы для мирового рынка сосудов для культивирования клеток. Даже небольшое загрязнение в сосудах для культивирования клеток может привести к неудачным экспериментам, недействительным результатам и риску нарушения целостности биологического производства, особенно вакцин и терапевтических агентов. Риск загрязнения повышается при работе с крупномасштабным биофармацевтическим производством, где поддержание стерильных условий становится все более сложным. Поскольку спрос на передовые сосуды для культивирования клеток растет, обеспечение того, чтобы эти сосуды поддерживали высокий уровень стерильности, является постоянной проблемой. Загрязнение может происходить на нескольких этапах — от подготовки питательной среды до переноса клеток в сосуды, — что приводит к увеличению эксплуатационных расходов и задержек. Чтобы решить эту проблему, производителям необходимо постоянно совершенствовать свои конструкции, в том числе улучшать используемые материалы и внедрять более совершенные технологии стерилизации. Однако достижение баланса между предотвращением загрязнения и обеспечением экономической эффективности остается проблемой для участников рынка.

Основные тенденции рынка

Рост исследований рака и онколитической терапии

По данным Международного агентства по изучению рака (МАИР), в 2022 году во всем мире было зарегистрировано около 20 миллионов новых случаев рака, включая немеланомный рак кожи (НМРК). Этот тревожный рост случаев рака, наряду с примерно 9,7 миллионами смертей, связанных с раком, подчеркивает растущий спрос на передовые терапевтические решения. Следовательно, наблюдается рост спроса на мировой рынок сосудов для культивирования клеток, поскольку эти сосуды имеют решающее значение для разработки биофармацевтических препаратов, включая методы лечения рака. Рост числа случаев рака обуславливает необходимость в дополнительных исследовательских и производственных мощностях в области клеточной терапии, тем самым стимулируя рост рынка сосудов для культивирования клеток.

Расширение биопроизводственных мощностей

Расширение биопроизводственных мощностей, особенно в странах с развивающейся экономикой и регионах с растущей инфраструктурой здравоохранения, играет решающую роль в стимулировании спроса на сосуды для культивирования клеток. Страны Азиатско-Тихоокеанского региона, Латинской Америки и части Восточной Европы наблюдают значительный рост биофармацевтических производственных мощностей, обусловленный растущим мировым спросом на биопрепараты, вакцины и другие клеточные терапии. Этот растущий спрос на биопрепараты требует строительства современных биопроизводственных мощностей, оснащенных современными сосудами для культивирования клеток, способными поддерживать крупномасштабные промышленные производственные процессы.

Поскольку эти регионы вкладывают значительные средства в свою инфраструктуру здравоохранения, растет потребность в высококачественных, эффективных и масштабируемых системах культивирования клеток для поддержки производства терапевтических средств. Сосуды для культивирования клеток являются неотъемлемой частью выращивания и производства клеток, используемых в производстве биопрепаратов и вакцин, обеспечивая высокую урожайность, поддерживая стерильность и оптимизируя рост клеток. С ростом биофармацевтического производства в этих регионах ожидается, что спрос на сосуды для культивирования клеток будет расти быстрыми темпами, что обусловлено потребностью в надежных системах, которые могут вмещать большие объемы и более сложные производственные процессы.

Сегментарные данные

Сведения о продукте

В зависимости от продукта пакеты в настоящее время доминируют на мировом рынке сосудов для культивирования клеток. Одноразовые пакеты для культивирования получили широкое распространение в биофармацевтическом производстве благодаря своему удобству, экономической эффективности и способности снижать риски загрязнения. Эти пакеты в основном используются для крупномасштабных процессов культивирования клеток, особенно при производстве биопрепаратов, вакцин и клеточной терапии. Их гибкая конструкция позволяет эффективно масштабировать процессы культивирования клеток от небольших исследовательских лабораторий до полномасштабного коммерческого производства. Одним из ключевых факторов доминирования мешков для клеточных культур является растущий сдвиг в сторону одноразовых технологий. Одноразовые системы, такие как мешки для культур, сыграли важную роль в минимизации риска перекрестного заражения и снижении необходимости в сложных процедурах очистки и стерилизации, которые распространены в традиционных биореакторах из нержавеющей стали. Это особенно важно при производстве клеточной терапии и вакцин, где поддержание стерильности имеет важное значение для успеха процесса.

Кроме того, мешки для клеточных культур обеспечивают значительную экономию средств, поскольку они устраняют необходимость в дорогостоящем оборудовании из нержавеющей стали, сокращают затраты на рабочую силу для очистки и проверки и снижают риск потери продукта из-за заражения. Поскольку эти мешки являются одноразовыми, они также обеспечивают повышенную гибкость производственных линий, позволяя производителям переключаться между различными продуктами с минимальным временем простоя.

Типы данных

Исходя из сегмента типов, одноразовые сосуды в настоящее время доминируют на мировом рынке сосудов для клеточных культур. Одноразовые технологии произвели революцию в биопромышленности, предложив экономически эффективные, гибкие и не загрязняющие окружающую среду решения для процессов культивирования клеток. Эти сосуды, включающие мешки, биореакторы и другие одноразовые контейнеры, широко используются в фармацевтической и биотехнологической промышленности для крупномасштабного производства биопрепаратов, вакцин и клеточной терапии. Их популярность обусловлена многочисленными преимуществами, которые они предлагают по сравнению с традиционными многоразовыми системами, особенно с точки зрения стерильности, масштабируемости и эксплуатационной эффективности.

Одним из ключевых преимуществ, обусловливающих доминирование одноразовых сосудов, является снижение риска перекрестного загрязнения. Поскольку эти сосуды выбрасываются после каждого использования, они устраняют необходимость в сложных процессах очистки и стерилизации, которые часто являются трудоемкими и дорогостоящими. Это становится все более важным при производстве ценных биопрепаратов и клеточной терапии, где даже небольшое загрязнение может привести к значительным финансовым потерям и задержке в сроках производства. Кроме того, одноразовые сосуды обеспечивают большую гибкость, позволяя производителям быстро переключаться между различными продуктами без необходимости проведения обширных процедур проверки, что делает их особенно привлекательными для компаний, которым необходимо удовлетворять растущий спрос на персонализированные и нишевые биопрепараты.

Региональные данные

Северная Америка является доминирующим регионом на мировом рынке сосудов для культивирования клеток, что в первую очередь обусловлено значительным присутствием передовых фармацевтических и биотехнологических отраслей, ведущих научно-исследовательских институтов и надежной инфраструктурой здравоохранения. Соединенные Штаты, в частности, играют ключевую роль в продвижении доминирования этого региона с их лидерством в области разработки лекарств, производства биопрепаратов и клеточной терапии. В этом регионе находятся крупные фармацевтические компании, контрактные исследовательские организации (CRO) и контрактные производственные организации (CMO), все из которых в значительной степени полагаются на передовые сосуды для культивирования клеток для поддержки крупномасштабных процессов культивирования клеток для терапевтического производства. Одним из основных факторов, способствующих доминированию Северной Америки на рынке, являются ее обширные инвестиции в исследования и разработки (НИОКР). Регион последовательно выделяет значительные средства на разработку лекарств, персонализированную медицину, генную терапию и регенеративную медицину. Эти области требуют точных и масштабируемых процессов культивирования клеток, что, в свою очередь, стимулирует спрос на высококачественные и передовые сосуды для культивирования клеток.

Последние разработки

• В апреле 2024 года корпорация FUJIFILM сообщила об инвестициях в размере 1,2 млрд долларов США в свой бизнес по крупномасштабному культивированию клеток CDMO, направленных на дальнейшее расширение сквозного биопроизводственного предприятия FUJIFILM Diosynth Biotechnologies в Холли-Спрингс, Северная Каролина. Это расширение увеличивает общий объем инвестиций в предприятие до более чем 3,2 млрд долларов США. Разработка значительно увеличивает крупномасштабные производственные мощности глобальной сети FUJIFILM Diosynth Biotechnologies, укрепляя ее производственные центры как в США, так и в Европе.
• В феврале 2024 года компания Thermo Scientific представила инновационную систему стеллажей, призванную помочь лабораториям удовлетворять растущие потребности. Система увеличивает вместимость инкубаторов для четырех наиболее распространенных сосудов для производства клеточных культур. Системы стеллажей Thermo Scientific CutliMaxx при использовании с инкубаторами Thermo Scientific  Heracell  VIOS 250i и Thermo Scientific FormaSteri-Cycle i250 CO2 позволяют увеличить вместимость биореакторов G-Rex до 150% без ущерба для производительности. Это решение обеспечивает значительные преимущества для различных моделей инкубаторов и типов сосудов, позволяя ученым масштабировать производство клеточной терапии в соответствии с предпочтительными для них методами.
• В феврале 2024 года компания Novartis представила планы значительных инвестиций, сосредоточившись на Австрии, чтобы привести свою производственную сеть в соответствие со стратегическими целями и новыми технологиями. Для расширения собственных производственных возможностей с помощью этих передовых инициатив будут созданы два новых завода по выращиванию клеток на давно существующих тирольских предприятиях в Кундле и Шафтенау. Инвестиции в размере 250 миллионов евро были выделены на площадку в Кундле, а строительство объекта, как ожидается, будет завершено к 2025 году.

Ключевые игроки рынка

• Thermo Fisher Scientific Inc.
• Merck KGaA
• STEMCELL Technologies Canada Inc.
• Greiner Bio-One International GmbH
• Corning Incorporated
• Wilson Wolf Manufacturing, LLC
• Danaher Corporation
• WR International, LLC.
• Sartorius AG
• Cell Culture Company, LLC