Рынок электронной микроскопии — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по типу (сканирующий электронный микроскоп, просвечивающий электронный микроскоп, отражательный электронный микроскоп, сканирующий электронный микроскоп с полевой эмиссией), по типу продукта (настольный и обычный), по применению (бионауки, науки о Земле и окружающей среде, материалов

Обзор рынка

Глобальный рынок электронной микроскопии оценивался в 2,14 млрд долларов США в 2023 году и, как ожидается, будет прогнозировать впечатляющий рост в прогнозируемый период с CAGR 8,47% до 2029 года. Глобальный рынок электронной микроскопии в первую очередь обусловлен достижениями в области технологий, которые привели к разработке электронных микроскопов высокого разрешения, способных захватывать подробные изображения на наноуровне. Эти технологические инновации значительно расширили применение электронной микроскопии в различных областях, таких как материаловедение, науки о жизни и полупроводниковая промышленность. Растущий спрос на исследования в области нанотехнологий и изучение сложных биологических структур обусловливает внедрение методов электронной микроскопии. Растущая распространенность хронических заболеваний и инфекционных заболеваний создала потребность в передовых диагностических инструментах, в которых электронная микроскопия играет решающую роль в понимании механизмов заболеваний и разработке терапевтических вмешательств. Правительственные инициативы, направленные на финансирование исследовательских проектов, и сосредоточенность академических учреждений на расширении возможностей научных исследований способствуют росту рынка электронной микроскопии во всем мире.

Ключевые движущие силы рынка

Технологические достижения

Глобальный рынок электронной микроскопии испытывает неустанный импульс, в первую очередь обусловленный постоянной эволюцией технологий в системах электронной микроскопии. Эти достижения возвещают о новой эре микроскопии, характеризующейся непревзойденной точностью и разрешением. Такие инновации, как электронная оптика с коррекцией аберраций, революционные источники электронов и передовые детекторы, в совокупности положили начало смене парадигмы в возможностях визуализации. Благодаря этим достижениям электронные микроскопы превзошли предыдущие ограничения, позволив исследователям погрузиться в сложный мир наномасштабных структур с беспрецедентной четкостью и точностью.

В апреле 2024 года исследователи из Манчестера стали пионерами в разработке революционного просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ), первого в своем роде в мире, который органично объединяет современную визуализацию и спектроскопию с искусственным интеллектом и автоматизированными рабочими процессами, известными как AutomaTEM.

Растущий спрос со стороны наук о жизни

Сектор наук о жизни находится на переднем крае роста на рынке электронной микроскопии, оказывая огромное влияние благодаря незаменимой роли, которую методы электронной микроскопии играют в продвижении биологических исследований. Широко используемая в различных дисциплинах в области наук о жизни, электронная микроскопия служит краеугольным камнем для исследования сложных клеточных структур, субклеточных органелл, вирусов, белков и разнообразных биологических молекул. Растущий спрос на передовые методы визуализации, особенно в таких областях, как структурная биология, клеточная биология, нейробиология и микробиология, подчеркивает основополагающее значение электронной микроскопии. Исследователи полагаются на непревзойденную способность электронной микроскопии захватывать изображения высокого разрешения на наноуровне, что позволяет им раскрывать сложности фундаментальных жизненных процессов с беспрецедентной детализацией и точностью. По мере того, как научные исследования все глубже проникают в тонкости живых организмов, электронная микроскопия становится незаменимым инструментом, стимулирующим инновации и открытия в области наук о жизни.

Растущий спрос со стороны материаловедения

Электронная микроскопия является незаменимым инструментом в области исследований и разработок в области материаловедения, предлагая непревзойденное понимание сложного мира материалов на атомном и молекулярном уровне. Эта возможность позволяет исследователям глубоко погружаться в микроструктуру, морфологию, состав и свойства различных материалов с исключительной точностью, революционизируя наше понимание их поведения и функциональности.

За последние десять лет криоэлектронная микроскопия (криоЭМ) стала мощным методом выяснения сложных структур сложных молекул. В настоящее время учеными Лаборатории молекулярной биологии Медицинского исследовательского совета (MRC-LMB) в Соединенном Королевстве совместно с партнерами разработана новая конструкция, которая может снизить стоимость криоЭМ на целых 90 процентов

Растущее внедрение нанотехнологий

Растущее внедрение нанотехнологий в различных отраслях промышленности стимулирует спрос на электронную микроскопию. Нанотехнологии включают в себя манипуляцию и проектирование материалов на наноуровне для создания новых структур и устройств с уникальными свойствами и функциональными возможностями. Электронная микроскопия незаменима для визуализации и характеристики наноматериалов, наноструктур и наноустройств, способствуя исследованиям и разработкам в таких областях, как наноэлектроника, наномедицина, наноматериалы и нанокомпозиты.

Основные проблемы рынка

Технологическая сложность и стоимость

Одной из существенных проблем, с которой сталкивается мировой рынок электронной микроскопии, является сложность и стоимость, связанные с передовыми системами электронной микроскопии. Хотя эти системы предлагают непревзойденные возможности разрешения и визуализации, для их эффективной работы часто требуется специализированное обучение и экспертные знания. Высокие первоначальные инвестиции и текущие расходы на техническое обслуживание являются препятствием для внедрения для многих научно-исследовательских институтов и лабораторий, особенно тех, у кого ограниченные финансовые ресурсы. Решение этих проблем требует инновационных подходов для снижения сложности и стоимости систем электронной микроскопии при сохранении их производительности и надежности.

Подготовка и обработка образцов

Основные тенденции рынка

Расширение приложений в полупроводниковой промышленности

Полупроводниковая промышленность является ключевым конечным пользователем электронной микроскопии для разработки процессов, контроля качества и анализа отказов. Методы электронной микроскопии, такие как СЭМ и ТЭМ, широко используются в полупроводниковой промышленности для проверки полупроводниковых приборов, анализа полупроводниковых материалов и характеристики наноструктур и тонких пленок. С постоянной миниатюризацией полупроводниковых приборов и разработкой передовых материалов и технологий производства ожидается, что спрос на электронную микроскопию в полупроводниковой промышленности значительно возрастет.

Правительственные инициативы и финансирование

Сегментарные идеи

Тип

Исходя из типа, просвечивающий электронный микроскоп (ПЭМ) выделяется как доминирующая технология, революционизируя способ, которым исследователи визуализируют и анализируют образцы на наноуровне. ПЭМ предлагает непревзойденное разрешение и возможности визуализации, что делает его незаменимым в широком спектре научных дисциплин, включая материаловедение, биологию, нанотехнологии и исследования полупроводников.

Одним из ключевых факторов, обуславливающих доминирование ПЭМ на рынке электронной микроскопии, являются его исключительные возможности разрешения. ПЭМ может достигать субнанометрового разрешения, что позволяет исследователям наблюдать отдельные атомы и молекулы с беспрецедентной детализацией. Это высокое разрешение позволяет изучать наноматериалы, наночастицы, биологические структуры и полупроводниковые приборы на атомном уровне, предоставляя ценную информацию об их структуре, морфологии, составе и свойствах. TEM предлагает универсальные режимы и методы визуализации, что делает его пригодным для самых разных применений. От обычной визуализации в светлом поле до передовых методов, таких как TEM высокого разрешения (HRTEM), дифракция электронов и энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (EDS), TEM предоставляет исследователям комплексный набор инструментов для характеристики материалов и анализа их свойств. Эта универсальность делает TEM незаменимым в таких областях исследований, как материаловедение, где понимание взаимосвязей между структурой и свойствами материалов имеет решающее значение для разработки современных материалов с индивидуальными свойствами.

Информация для конечного пользователя

Основываясь на конечном пользователе, академические и исследовательские институты становятся доминирующими пользователями, что стимулирует спрос на системы и услуги электронной микроскопии. Эти учреждения играют ключевую роль в продвижении научных исследований в различных областях, включая материаловедение, биологию, нанотехнологии и полупроводниковые технологии. Одной из основных причин доминирования академических и исследовательских учреждений на рынке электронной микроскопии является их разнообразный спектр исследовательских мероприятий и приложений. Академические учреждения находятся на переднем крае научных исследований, проводя фундаментальные исследования для разгадки тайн природы и разработки инновационных технологий. Электронная микроскопия служит краеугольным камнем для исследователей в этих учреждениях, позволяя им визуализировать и анализировать материалы на наноуровне с непревзойденной детализацией и точностью.

Академические и исследовательских учреждения часто имеют специализированные помещения и лаборатории, оснащенные современными системами электронной микроскопии. Эти помещения обслуживают широкий спектр исследовательских потребностей, предоставляя доступ к передовым методам микроскопии и приборам для преподавателей, студентов и сотрудников. Наличие такой инфраструктуры способствует созданию совместной исследовательской среды и облегчает междисциплинарные исследования в различных научных дисциплинах. Академические и исследовательские институты стимулируют спрос на электронную микроскопию посредством своего вклада в научные публикации, конференции и совместные проекты. Исследователи из этих институтов регулярно публикуют новаторские исследовательские работы, демонстрирующие возможности электронной микроскопии в объяснении фундаментальных научных явлений и решении реальных проблем. Эти публикации не только подчеркивают важность электронной микроскопии в академических исследованиях, но и повышают осведомленность и интерес среди заинтересованных сторон отрасли и политиков.

Региональные идеи

Северная Америка становится доминирующим регионом, оказывая существенное влияние и стимулируя значительный спрос на системы и услуги электронной микроскопии. Несколько ключевых факторов способствуют доминированию Северной Америки на этом рынке, укрепляя ее позицию лидера в области передовых технологий микроскопии. Одним из основных факторов лидерства Северной Америки на рынке электронной микроскопии является надежная экосистема исследований и разработок (НИОКР) в регионе. Северная Америка является домом для многочисленных всемирно известных академических институтов, исследовательских организаций и технологических компаний, которые активно участвуют в передовых научных исследованиях и инновациях. Эти организации используют электронную микроскопию как жизненно важный инструмент для исследования материалов, биологических образцов и наномасштабных структур, стимулируя спрос на сложные решения для микроскопии.

Последние разработки

• В феврале 2024 года ThermoFisher Scientific Inc. расширила свое предложение для 200kV Cryo-Transmission Electron Microscope (Cryo-TEM), представив Thermo Scientific E-CFEG. Первоначально разработанный как компонент с добавленной стоимостью для самого мощного 300kV Cryo-TEM компании, E-CFEG теперь доступен в качестве опции и для 200kV Thermo Scientific Glacio 2 Cryo-TEM. Благодаря этой инновационной комбинации Thermo Fisher Scientific стремится улучшить возможности визуализации платформы 200 кВ Cryo-TEM. Последние данные Thermo FisherScientific подчеркивают эффективность этой комбинации в создании структур с высоким разрешением. Используя Thermo Scientific E-CFEG с 200 кВ Cryo-TEM, исследователи достигли замечательной структуры апоферритина с разрешением 1,5 Å. Это достижение представляет собой значительную веху в области визуализации крио-TEM, поскольку оно демонстрирует возможность получения структур со сверхвысоким разрешением с использованием коммерчески доступного инструмента, работающего при 200 кВ.
• Компания JEOL Ltd. объявила о запуске нового электронного микроскопа JEM-120i 30 мая 2024 года. Этот передовой микроскоп разработан с учетом основных принципов «Компактный», «Удобный для пользователя» и «Расширяемый». Электронные микроскопы играют решающую роль в различных областях, включая биотехнологию, нанотехнологию, полимеры и передовые материалы. По мере расширения сфер применения растет спрос на доступные и простые в использовании приборы для исследовательских и испытательных целей. В ответ на эти меняющиеся потребности JEM-120i представляет собой микроскоп следующего поколения, который подходит как новичкам, так и опытным пользователям, предлагая улучшенное удобство использования от эксплуатации до обслуживания.
• В мае 2024 года корпорация Hitachi High-Tech («Hitachi High-Tech») объявила о выпуске сканирующих электронных микроскопов высокого разрешения Шоттки SU3900SE и SU3800SE, разработанных для точного и эффективного наблюдения за крупными и тяжелыми образцами на наноуровне. Модель SU3900SE оснащена предметным столиком, способным вмещать тяжелые образцы весом до 5 кг. Этот столик является самым большим среди предлагаемых HitachiHigh-Tech сканирующих электронных микроскопов (СЭМ), что делает его пригодным для образцов диаметром до 300 мм и высотой 130 мм — примерно в 1,5 раза больше, чем у его предшественника SU5000. Эта возможность снижает необходимость в дополнительной подготовке образцов, такой как резка, что упрощает весь процесс. Кроме того, образец манипулируется с помощью 5-осевого моторизованного столика (X, Y, Z, наклон и вращение), что обеспечивает комплексный контроль для детального наблюдения и анализа.
• В феврале 2023 года был открыт Объединенный центр электронной микроскопии в ALBA (JEMCA). Эти совместные усилия различных исследовательских организаций привели к созданию нового объекта в комплексе синхротрона ALBA, предназначенного для предоставления услуг электронной микроскопии научному сообществу. Центр будет обслуживать восемь организаций-партнеровИнститут молекулярной биологии Барселоны (IBMB-CSIC), Каталонский институт нанонауки и нанотехнологий (ICN2), Институт биомедицинских исследований (IRB Barcelona), Центр геномной регуляции (CRG), Институт материаловедения Барселоны (ICMAB-CSIC), Национальный исследовательский совет Испании (CSIC), Автономный университет Барселоны (UAB) и сам синхротрон ALBA. Проект также получил решающую поддержку со стороны Барселонского института науки и технологий (BIST).

Ключевые игроки рынка

• Merck KGaA
• JEOL Ltd.
• Carl Zeiss AG
• Danaher Corporation
• Olympus Corporation
• Nikon Instruments, Inc.
• Hitachi High-TechnologiesCorporation
• Oxford Instruments plc
• Bruker Corporation
• Hirox Europe