Рынок продуктов dPCR и qPCR — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по продукту (реагенты и расходные материалы, инструменты, программное обеспечение), по применению (клиническое применение, судебно-медицинское применение), по конечному пользователю (больницы и диагностические центры, исследовательские лаборатории и академические институты, организации

Обзор рынка

Глобальный рынок продуктов dPCR и qPCR оценивался в 8,12 млрд долларов США в 2023 году и, как ожидается, будет прогнозировать впечатляющий рост в прогнозируемый период со среднегодовым темпом роста 7,20% до 2029 года. dPCR (цифровая полимеразная цепная реакция) и qPCR (количественная полимеразная цепная реакция) — это методы молекулярной биологии, используемые для анализа и количественной оценки молекул ДНК или РНК. Выбор между dPCR и qPCR зависит от конкретных требований вашего эксперимента. qPCR часто предпочитают для относительной количественной оценки экспрессии генов, в то время как dPCR больше подходит для приложений, требующих абсолютной количественной оценки, таких как обнаружение редких мутаций или точная количественная оценка целевых нуклеиновых кислот. Продукты, связанные с этими методами, включают инструменты, реагенты и расходные материалы, необходимые для точного и надежного выполнения соответствующих анализов. ПЦР в реальном времени и цифровая ПЦР являются двумя широко используемыми методами обнаружения и количественной оценки нуклеиновых кислот. ПЦР в реальном времени является хорошо зарекомендовавшей себя технологией, известной своим быстрым и чувствительным обнаружением нуклеиновых кислот в биологических образцах. Напротив, цифровая ПЦР предлагает абсолютную меру целевых молекул нуклеиновых кислот путем разделения на рынке

ПЦР и qPCR. Цифровая ПЦР и ПЦР в реальном времени играют решающую роль в быстром и точном обнаружении этих заболеваний, обеспечивая раннюю диагностику и лечение. Кроме того, рост заболеваемости генетическими заболеваниями, такими как муковисцидоз, серповидноклеточная анемия и болезнь Тея-Сакса, способствует расширению рынка dPCR и qPCR. Эти методы облегчают диагностику этих заболеваний и помогают контролировать эффективность лечения. Более того, успешное завершение проекта «Геном человека» подстегнуло спрос на цифровую ПЦР и ПЦР в реальном времени. Обилие информации, полученной в ходе проекта относительно генетики человека, проложило путь к разработке новых диагностических и терапевтических приложений для этих методов.

Ключевые движущие силы рынка

Технологические достижения в области ПЦР

Новые технологии ПЦР повысили чувствительность и точность как dPCR, так и qPCR. Это означает, что исследователи могут обнаруживать и количественно определять нуклеиновые кислоты с более высокой точностью даже при очень низких концентрациях. Эта повышенная чувствительность имеет решающее значение в различных приложениях, таких как обнаружение редких мутаций, циркулирующих опухолевых клеток или минимального остаточного заболевания в диагностике рака. Достижения в технологиях ПЦР позволили одновременно обнаруживать и количественно определять несколько целей в одной реакции. Эта возможность особенно ценна в геномных исследованиях, обнаружении патогенов и диагностике, поскольку она позволяет проводить более полный анализ с меньшими затратами времени и средств. Автоматизация и робототехника были интегрированы в рабочие процессы dPCR и qPCR, что сделало эти методы более эффективными и подходящими для высокопроизводительных приложений. Это увеличило спрос в таких областях, как открытие лекарств, геномика и клиническая диагностика, где требуются крупномасштабные скрининг и анализ.

Технологии ПЦР эволюционировали, требуя меньшего ручного вмешательства и более короткого времени настройки анализа. Это сокращение времени ручного труда повышает эффективность лабораторных рабочих процессов и снижает риск человеческой ошибки, делая dPCR и qPCR более привлекательными для рутинного тестирования и диагностики. Наличие передового программного обеспечения и алгоритмов анализа данных упростило обработку и интерпретацию результатов экспериментов dPCR и qPCR. Исследователи могут быстро анализировать и визуализировать сложные данные, что способствует принятию лучших решений в исследованиях и диагностике. Некоторые платформы ПЦР стали меньше и более портативными, что позволяет проводить тестирование на месте и диагностику в месте оказания помощи. Эта тенденция расширила потенциальные области применения dPCR и qPCR, особенно в условиях ограниченных ресурсов и во время вспышек заболеваний.

Рост гериатрической популяции

Гериатрические люди более подвержены различным возрастным заболеваниям, включая рак, нейродегенеративные расстройства, сердечно-сосудистые заболевания и инфекционные заболевания. dPCR и qPCR являются важными инструментами для раннего выявления, диагностики и мониторинга этих заболеваний. По мере расширения гериатрической популяции растет и спрос на точные и чувствительные диагностические тесты, которые часто полагаются на методы на основе ПЦР. Заболеваемость раком увеличивается с возрастом, и рак является серьезной проблемой для здоровья пожилых людей. Методы на основе ПЦР, включая qPCR, используются для скрининга рака, выявления специфических генетических маркеров и мониторинга ответов на лечение. Растущее гериатрическое население привело к повышению спроса на ПЦР-тесты в онкологии.

Гериатрические люди более восприимчивы к инфекциям из-за возрастных изменений в иммунной системе. ПЦР-тесты имеют решающее значение для быстрого и точного обнаружения инфекционных агентов, таких как вирусы и бактерии. Уязвимость гериатрического населения к инфекционным заболеваниям увеличивает потребность в ПЦР-диагностике, особенно во время вспышек и пандемий. По мере того, как стареющее население продолжает расти, растет интерес к пониманию биологических механизмов старения и факторов, которые способствуют долголетию. Исследователи используют методы ПЦР для изучения генетических и эпигенетических изменений, связанных со старением. Это исследование способствует нашему пониманию заболеваний, связанных со старением, и потенциальных вмешательств, что обуславливает спрос на dPCR и qPCR. При лечении рака мониторинг минимальной остаточной болезни (MRD) имеет решающее значение для оценки ответа на лечение и прогнозирования рецидива заболевания. Методы ПЦР, особенно dPCR, обеспечивают высокую чувствительность для обнаружения следовых количеств раковых клеток. Более высокая распространенность рака среди стареющего населения подчеркивает важность мониторинга MRD, что приводит к увеличению спроса на dPCR.

Увеличение инвестиций и доступность средств для исследований на основе ПЦР

Увеличение инвестиций и доступность средств для исследований на основе ПЦР оказывают существенное влияние на стимулирование спроса на технологии dPCR (цифровая ПЦР) и qPCR (количественная ПЦР). При большем финансировании исследовательские институты и биотехнологические компании могут осуществлять более широкий спектр проектов. Это включает исследования в различных областях, таких как геномика, транскриптомика, эпигенетика, онкология, микробиология и инфекционные заболевания. Как dPCR, так и qPCR являются универсальными инструментами, которые можно применять в многочисленных областях исследований, что приводит к увеличению спроса на эти технологии. Финансирование позволяет разработчикам технологий ПЦР инвестировать в исследования и разработки, что приводит к созданию более совершенных и удобных для пользователя инструментов dPCR и qPCR. Эти инновации привлекают исследователей, предлагая улучшенную производительность, повышенную автоматизацию и сокращенное время эксперимента.

Источники финансирования позволяют исследовательским организациям приобретать новейшие инструменты dPCR и qPCR и соответствующие принадлежности. Исследователи с большей вероятностью будут использовать эти методы, когда у них будет доступ к современному оборудованию, которое повышает качество и надежность их результатов. Финансирование часто поддерживает высокоэффективные исследовательские инициативы, такие как крупномасштабные геномные проекты, исследования точной медицины и исследования молекулярной основы заболеваний. Эти инициативы часто полагаются на dPCR и qPCR для геномного профилирования, анализа экспрессии генов и обнаружения биомаркеров. Растущие инвестиции в исследования и диагностику в здравоохранении стимулируют спрос на dPCR и qPCR. Эти методы имеют решающее значение для точной медицины, где генетическая и молекулярная информация используется для адаптации лечения к индивидуальным пациентам. Финансовая поддержка трансляционных исследований и клинических испытаний еще больше усиливает спрос на технологии на основе ПЦР в здравоохранении. В ответ на возникающие инфекционные заболевания и пандемии правительства и организации выделяют средства на поддержку исследований и усилий по наблюдению. dPCR и qPCR жизненно важны для обнаружения и мониторинга инфекционных агентов, что делает их важнейшими инструментами в этих сценариях.

Основные проблемы рынка

Высокая стоимость цифровых ПЦР-устройств

Многие исследовательские лаборатории, особенно в академических или небольших учреждениях, могут иметь ограниченный бюджет. Первоначальная стоимость покупки инструмента dPCR может быть непомерно высокой для некоторых из этих лабораторий. В результате исследователи могут выбирать альтернативные методы или делиться доступом к инструментам dPCR, что может снизить общий спрос на эти устройства. Помимо первоначальной стоимости инструмента, dPCR требует постоянных эксплуатационных расходов, включая покупку специализированных реагентов и расходных материалов. Высокие эксплуатационные расходы могут отпугнуть исследователей и организации от внедрения dPCR и qPCR, особенно при ограниченном бюджете. Техническое обслуживание и ремонт инструментов dPCR могут быть дорогостоящими. Лаборатории, которые инвестируют в технологию dPCR, должны выделять дополнительные ресурсы на техническое обслуживание и ремонт инструментов. Стоимость обслуживания инструмента с течением времени может быть существенным фактором для лабораторий с ограниченным бюджетом.

Исследователи и учреждения оценивают окупаемость инвестиций (ROI) при приобретении дорогостоящего оборудования, такого как инструменты dPCR. Анализ затрат и выгод не всегда может быть в пользу dPCR, если ожидаемые выгоды не оправдывают высокие первоначальные и текущие затраты. Такая оценка может привести к снижению спроса. Хотя dPCR отличается высокой точностью и предлагает преимущества для определенных приложений, qPCR (ПЦР в реальном времени) является более экономически эффективной альтернативой для многих рутинных задач количественного анализа нуклеиновых кислот. Исследователи часто выбирают qPCR, когда уровень точности, предлагаемый dPCR, не является необходимым, что может снизить спрос на устройства dPCR. Высокая стоимость устройств dPCR стимулировала конкуренцию и инновации на рынке инструментов ПЦР. Некоторые компании работают над разработкой более экономически эффективных решений dPCR. По мере того, как эти варианты становятся доступными, может возрасти спрос на недорогие инструменты dPCR.

Технические ограничения, связанные с ПЦР

Технические ограничения, связанные с ПЦР (полимеразной цепной реакцией), могут повлиять на спрос как на технологии dPCR (цифровой ПЦР), так и на qPCR (количественной ПЦР), поскольку эти ограничения могут повлиять на уверенность исследователей в точности и надежности анализов на основе ПЦР. Методы на основе ПЦР могут быть чувствительны к загрязняющим веществам и ингибиторам в образце, что может привести к ложноположительным или ложноотрицательным результатам. Исследователи могут не решаться использовать dPCR или qPCR, если у них есть опасения по поводу специфичности анализа или если их образцы содержат вещества, которые могут помешать амплификации. ПЦР может вносить смещение амплификации, когда определенные последовательности ДНК или РНК предпочтительно амплифицируются по сравнению с другими. Это смещение может влиять на точность количественной оценки, особенно в qPCR. Исследователи могут искать альтернативные методы или подходы для смягчения этого ограничения.

Обнаружение редких мутаций в образце может быть сложной задачей, поскольку методы на основе ПЦР могут иметь ограниченную способность отличать редкие варианты от фонового шума. Это ограничение может снизить спрос на dPCR и qPCR в приложениях, где требуется высокая чувствительность, таких как обнаружение мутаций рака. Подготовка образцов для методов на основе ПЦР может быть трудоемкой и технически сложной. Исследователи могут выбирать более простые, менее трудоемкие методы, особенно при анализе большого количества образцов. Стоимость инструментов и реагентов для dPCR и qPCR может быть ограничивающим фактором, особенно для небольших исследовательских лабораторий или учреждений с ограниченным бюджетом. Исследователи могут выбрать более экономически эффективные методы, которые обеспечивают аналогичные результаты для их конкретных потребностей.

Основные тенденции рынка

Исследования и диагностика рака

Ожидается, что спрос на dPCR и qPCR будет расти в исследованиях и диагностике рака. Эти методы имеют решающее значение для обнаружения и мониторинга мутаций, специфичных для рака, отслеживания минимальной остаточной болезни и оценки ответов на лечение. Поскольку заболеваемость раком продолжает расти во всем мире, потребность в точных и чувствительных молекулярных инструментах будет расти. Выявление рака на ранней стадии имеет решающее значение для успешного лечения и улучшения результатов лечения пациентов. Методы dPCR и qPCR обладают высокой чувствительностью и могут определять мутации или биомаркеры, специфичные для рака, даже если они присутствуют в небольших количествах. Эти методы позволяют разрабатывать высокоточные скрининговые тесты для раннего выявления рака. После лечения рака мониторинг MRD, который относится к наличию остаточных раковых клеток в организме, имеет решающее значение для оценки эффективности лечения и прогнозирования рецидива заболевания. dPCR, с его способностью обнаруживать низкие уровни мутировавшей ДНК или РНК, хорошо подходит для мониторинга MRD, предоставляя ценную информацию о реакции пациента на терапию.

Рак является крайне гетерогенным заболеванием с вариациями генетических мутаций и молекулярных профилей у пациентов. dPCR и qPCR позволяют точно охарактеризовать рак пациента на молекулярном уровне. Эта информация необходима для адаптации стратегий лечения к отдельным пациентам с помощью персонализированных медицинских подходов. Онкологи используют dPCR и qPCR для оценки того, как рак пациента реагирует на лечение. Отслеживая изменения уровней определенных биомаркеров или мутаций во время терапии, врачи могут принимать обоснованные решения об изменениях или корректировках лечения.

Точная медицина

Область точной медицины быстро развивается, уделяя особое внимание адаптации медицинских процедур к генетическому и молекулярному профилю человека. Как dPCR, так и qPCR играют ключевую роль в выявлении определенных генетических маркеров, мониторинге прогрессирования заболевания и выборе наиболее эффективного лечения. По мере того, как точная медицина становится все более интегрированной в здравоохранение, спрос на точные и чувствительные молекулярные диагностические инструменты, такие как dPCR и qPCR, будет расти. Точная медицина основана на выявлении определенных генетических маркеров, мутаций или вариаций, связанных с заболеваниями или состояниями. dPCR и qPCR бесценны для точного обнаружения и количественной оценки этих генетических маркеров, предоставляя важную информацию для диагностики заболеваний и выбора лечения. dPCR и qPCR позволяют проводить всестороннее профилирование генетического и молекулярного состава человека. Такое профилирование помогает врачам понять генетические факторы, способствующие заболеванию пациента, и принимать решения о лечении на основе уникального молекулярного профиля пациента.

Жидкостные биопсии, включающие анализ циркулирующей опухолевой ДНК (ctDNA) или других биомаркеров в образцах крови, необходимы для неинвазивного мониторинга прогрессирования рака и ответа на лечение. dPCR и qPCR играют центральную роль в жидкостных биопсийных анализах, облегчая оценку динамики рака в реальном времени.

Сегментарные идеи

Продукт

На основе продукта рынок продуктов dPCR и qPCR делится на реагенты и расходные материалы, инструменты и программное обеспечение. Ожидается, что сегмент реагентов и расходных материалов продемонстрирует наибольший рост в течение прогнозируемого периода. Такие факторы, как расширение применения qPCR (благодаря его технологическим преимуществам по сравнению с традиционной ПЦР, таким как анализ в реальном времени и сокращенное время анализа), увеличение частно-государственного финансирования исследований в области естественных наук и растущее число процедур мультиплексного генетического анализа на основе зондов (которые требуют анализа образцов генов малого объема), как ожидается, будут способствовать росту рынка реагентов и расходных материалов для qPCR.

Аналитика применения

На основе сегмента применения рынок сегментируется на клинические приложения и судебно-медицинские приложения. Клинический сегмент составил наибольшую долю дохода. Это можно объяснить несколькими факторами, включая растущую распространенность таких заболеваний, как рак, инфекционные заболевания и диабет; высокую точность методов тестирования; растущую коммерциализацию реагентов для диагностики; эффективную диагностику, мониторинг и лечение заболеваний; и дополнительные преимущества в обнаружении заболеваний. Например, в апреле 2019 года компания Thermo Fisher Scientific Inc. выпустила системы QuantStudio 6 и 7 Pro RT-PCR, которые включают в себя такие расширенные функции, как идентификация по лицу, голосовой помощник и идентификация RF.

Региональные данные

Северная Америка заняла самую большую долю мирового рынка dPCR и qPCR, за ней следует Северная Америка. Значительная доля североамериканского рынка может быть обусловлена несколькими факторами. К ним относятся возросшее внедрение инновационных и новых продуктов геномного анализа, таких как усовершенствованные продукты qPCR и dPCR. Кроме того, решающую роль сыграло наличие финансирования НИОКР для геномных исследований, а также надежная исследовательская инфраструктура в регионе. Более того, расширяющееся использование методов ПЦР в клинической диагностике и судебной экспертизе способствовало росту рынка. Наконец, ранняя коммерциализация продуктов qPCR/dPCR по сравнению с другими регионами также стала движущей силой доминирования Северной Америки на этом рынке.

Последние разработки

• В июле 2023 года QIAGEN представила набор CGT Viral Vector Lysis, ориентированный на биофармацевтическую промышленность, расширив свой портфель наборов и услуг цифровой ПЦР. Эта инициатива направлена на содействие развитию клеточной и генной терапии в биофармацевтическом секторе.

Ключевые игроки рынка

• Abbott Laboratories, Inc.
• Agilent Technologies, Inc.
• Analytik Jena AG
• Becton Dickinson и Компания
• Bio Molecular Systems Pty Ltd
• Biomeme Inc.
• Biomérieux SA
• Bioneer Corporation
• Bio-Rad Laboratories, Inc.
• Cole-Parmer Instrument Company llc