Рынок биочипов — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз на 2018–2028 гг., сегментированный по технологии (микрочипы против микрофлюидики), по типу (ДНК-чипы, Lab-On-a-Chips, белковые чипы и другие), по применению (разработка и открытие лекарств, диагностика заболеваний, геномика, протеомика, диагностика in vitro и другие), по конечному пользователю (больницы и диагностич

Обзор рынка

Глобальный рынок биочипов оценивается в 14,96 млрд долларов США в 2022 году и, как ожидается, будет прогнозировать впечатляющий рост в прогнозируемый период с среднегодовым темпом роста 14,09% до 2028 года. Биочипы — это миниатюрные медицинские устройства, предназначенные для одновременного выполнения нескольких биохимических реакций, что сокращает необходимое время. Они состоят из микротестовых площадок или микроматриц, расположенных на твердой подложке. Биочипы встречаются в различных формах, включая ДНК, белок, фермент и лабораторию на чипе. Эти компактные и мощные устройства удобны в использовании и предоставляют точные критические сведения. Они особенно подходят для хранения личной медицинской и финансовой информации и могут использоваться для отслеживания людей. Имплантируемые в тело биочипы помогают контролировать, анализировать и контролировать здоровье пациента и биологические процессы. Кроме того, они способствуют выявлению опасностей, обеспечению безопасной среды и улучшению принятия решений. Следовательно, биочипы широко применяются в генной, онкологической и воспалительной диагностике, а также в молекулярном анализе по всему миру.

Ключевые драйверы рынка

Растущее использование биочипов в персонализированной медицине

Биочипы играют решающую роль в диагностике на месте оказания медицинской помощи и молекулярной диагностике, что обусловливает высокий спрос на их применение в персонализированной медицине. Эти чипы оказываются бесценными для различения нормальных и раковых клеток, позволяя проводить быстрый анализ всего протеома для терапевтических средств на основе белков. Более того, они служат надежными инструментами для обнаружения широкого спектра биомаркеров с ограниченными количествами образцов, предлагая огромный потенциал в диагностике и лечении заболеваний. Следовательно, спрос на биочипы в персонализированной медицине продолжает стремительно расти.

Ожидается, что использование биочипов в молекулярной диагностике и диагностике на месте оказания медицинской помощи создаст значительный спрос на эти чипы для продвижения персонализированной медицины. Эти инновационные чипы играют решающую роль в точном определении и дифференциации белков здоровых и злокачественных клеток, предоставляя ценную информацию для лечения на основе белков. Одним из ключевых преимуществ биочипов является их способность содействовать всестороннему изучению полного протеома быстрым и эффективным образом. Их высокий спрос в персонализированной медицине обусловлен их надежностью в определении широкого спектра показателей с использованием ограниченного количества образцов, а также потенциалом для эффективной диагностики и лечения различных состояний. Благодаря своим уникальным возможностям биочипы готовы произвести революцию в области персонализированной медицины и внести вклад в развитие индивидуальных медицинских решений.

Повышение технологического прогресса

Использование биочипов в протеомике значительно возросло вместе с технологическими достижениями. С развитием нанотехнологий биочипы стали еще более ценными из-за их улучшенной функциональности, уменьшенного размера и более широкого спектра применений. В настоящее время они широко используются в диагностике, исследованиях, разработке лекарств и токсикологических исследованиях. Эти универсальные чипы находят применение в генотипировании, пептидах, индивидуальной медицине и различных других областях, что способствовало появлению новых технологий как устоявшихся производителей, так и молодых предпринимателей. Поскольку спрос на биочипы продолжает расти, на рынке наблюдается всплеск инновационных продуктов и финансирования исследований и разработок.

Растущий спрос на тестирование в местах оказания медицинской помощи

Растущий спрос на тестирование в местах оказания медицинской помощи (POC) готов оказать значительное положительное влияние на спрос на биочипы в области диагностики и здравоохранения. Тестирование POC относится к диагностическим тестам, которые проводятся рядом с пациентом, часто у постели больного или в амбулаторных условиях, обеспечивая быстрые результаты без необходимости в централизованных лабораторных помещениях. Биочипы, также известные как микроматрицы, являются ключевым средством тестирования POC благодаря своей универсальности, эффективности и пригодности для миниатюрных высокопроизводительных диагностических приложений.

Тестирование POC может улучшить доступ к услугам здравоохранения, особенно в недостаточно обслуживаемых или отдаленных районах с ограниченным доступом к централизованным лабораториям. Тесты POC на основе биочипов портативны и могут использоваться в условиях ограниченных ресурсов. Биочипы позволяют профилировать индивидуальные биомаркеры пациентов, что позволяет разрабатывать персонализированные планы лечения, соответствующие уникальному генетическому составу пациента, что является краеугольным камнем современной медицины.

Ожидается, что растущий спрос на тестирование POC, обусловленный потребностью в более быстрой, удобной и персонализированной диагностике, увеличит спрос на биочипы. Поскольку технология биочипов продолжает развиваться и адаптироваться к новым проблемам здравоохранения, она готова сыграть ключевую роль в преобразовании ландшафта диагностики здравоохранения и улучшении ухода за пациентами во всем мире.

Растущее применение протеомики и геномики в исследованиях рака

Растущее применение протеомики и геномики в исследованиях рака готово значительно повысить спрос на биочипы, революционизируя способы диагностики, характеристики и лечения рака. Биочипы, также известные как микроматрицы, служат мощными инструментами в этом начинании благодаря своей способности одновременно анализировать тысячи генов или белков в одном эксперименте. Выявление надежных биомаркеров для раннего обнаружения рака, прогнозирования и ответа на лечение имеет важное значение. Биочипы позволяют исследователям быстро и эффективно скрининговать большое количество потенциальных биомаркеров, ускоряя открытие новых маркеров с диагностической и терапевтической значимостью.

Биочипы играют жизненно важную роль в открытии и разработке лекарств. Они облегчают скрининг соединений или терапевтических агентов против белков или генов, связанных с раком, помогая выявлять потенциальных кандидатов на лекарственные препараты и продвигая разработку целевых методов лечения. Биочипы повышают эффективность исследований, позволяя исследователям одновременно анализировать несколько генов или белков, сокращая время и ресурсы, необходимые для комплексных исследований рака.

Ожидается, что спрос на биочипы будет расти вместе с расширением масштабов исследований рака и растущим признанием ценности протеомики и геномики в понимании молекулярных тонкостей рака. Поскольку точная медицина становится все более распространенной в онкологии, биочипы продолжат играть ключевую роль в продвижении наших знаний о биологии рака и улучшении результатов лечения пациентов за счет более целенаправленного и эффективного лечения.

Основные проблемы рынка

Высокие шансы биохакинга и проблемы конфиденциальности

Биочипы, крошечные устройства, вставляемые в руки, произвели революцию в повседневной жизни, ускорив выполнение задач. Эти передовые чипы предлагают множество преимуществ, таких как бесперебойный доступ к домам, спортзалам и офисам, а также удобство хранения экстренных контактов, профилей в социальных сетях и электронных билетов. Примечательно, что в Швеции наблюдается всплеск числа людей, решивших имплантировать себе эти микрочипы в руки. Однако ученые выразили обеспокоенность относительно потенциальных утечек данных и уязвимостей взлома, связанных с биочипами. Эти чипы способны отслеживать местоположение, контролировать привычки расходов и даже регистрировать поведение водителя, что делает их уязвимыми для несанкционированного доступа. Более того, наличие чипов внутри тела создает риски заражения и поднимает вопросы о свободе личности. В ответ на эти опасения Соединенные Штаты недавно ввели правила, запрещающие принудительное использование биочипов. Ожидается, что рост доходов рынка может столкнуться с ограничениями из-за рисков биохакинга и проблем с конфиденциальностью. Необходимость в усилении мер безопасности и решении вопросов конфиденциальности имеет решающее значение для устойчивого роста этой инновационной отрасли.

Высокая стоимость и недостаточная осведомленность о биочипах

Разработка технологии биочипов — это очень затратный процесс. Он требует обширных исследований и разработок, а также квалифицированных разработчиков, что в конечном итоге способствует высокой стоимости конечного продукта. Сама система биочипов состоит из микромасштабных зондов, которые тщательно форматируются на стеклянных поверхностях. Эти микромасштабные образцы требуют точной обработки и сканирования, что требует использования автоматизированных роботизированных инструментов. Сложность и специфичность методик и инструментов, необходимых для внедрения этой технологии, также способствуют ее высокой стоимости.

Основные тенденции рынка

Растущее внедрение биочипов для обнаружения аллергии

Многие люди сталкивались с различными типами аллергии, такими как пищевые, пыльцевые и другие, что приводило к ряду симптомов, включая лихорадку, кожные реакции, рвоту, астму и диарею. Для решения этих проблем в области тестирования на аллергию появилась замечательная новая технология, известная как биочипы для тестирования на аллергию. Эта технология в настоящее время переживает значительный рост и включает использование микрочипов, содержащих различные компоненты аллергенов. Используя эти биочипы, специалисты в области здравоохранения могут исследовать специфические для пациента паттерны сенсибилизации в одном измерении, тем самым повышая точность и эффективность диагностики аллергии.

Кроме того, потенциал биочипов в исследовании аллергии побудил компании инвестировать в разработку новых технологий. Например, в апреле 2021 года компания Toray Industries объявила об успешной разработке биочипов для тестирования на аллергию, способных обнаруживать несколько аллерген-специфических иммуноглобулинов E (IgE) из следовых количеств крови. Это прорывное нововведение открывает огромные перспективы для повышения точности и эффективности тестирования на аллергию.

Растущее использование биочипов в различных областях

Технологии биочипов широко используются в различных областях, включая микробиологию, анализ ДНК, клиническую патологию, фармакологию, проктологию и биохимию и другие. Текущие исследовательские работы будут способствовать внедрению технологий биочипов, особенно в сфере здравоохранения, тем самым еще больше расширяя их использование на основном рынке в ближайшие годы. Технология биочипов также используется в инженерии последовательностей, которая должна стимулировать рост мирового рынка биочипов и повысить производительность и масштабируемость решений на основе биочипов. Производители биочипов сосредоточены на инновациях отдельных аспектов своих миниатюрных лабораторий, которые могут эффективно функционировать с живыми организмами.

Биочипы стали ключевым компонентом в революционной технологии секвенирования ДНК. Более того, они, вероятно, проложат путь для передовых решений по секвенированию генов. Интеграция технологии секвенирования генов и биочипов будет охватывать различные биологические ткани, позволяя проводить анализ редких клеток, отдельных клеток и красных молекул. Тем не менее, ожидается, что непрерывный рост технологии биочипов и ее увеличивающаяся пропускная способность расширят ее применение, начиная от клинических исследований, ориентированных на популяцию, до обнаружения редких бактерий. Производители вкладывают значительные средства в биочипы для анализа отдельных клеток, что будет способствовать улучшению биочипов и их универсальных функций, следовательно, экспоненциально повышая производительность.

Сегментарные идеи

Тип

Глобальный рынок биочипов подразделяется на различные типы, включая ДНК-чипы, лаборатории на чипах, белковые чипы и другие. Среди них, как ожидается, лаборатория на чипе продемонстрирует быстрый темп роста доходов в прогнозируемый период. Это можно объяснить высоким спросом на биочипы в различных приложениях, таких как протеомика, клеточная биология, молекулярная биология, химия и другие. Устройства Lab-on-chip обладают множеством преимуществ, включая экономическую эффективность, высокую параллелизацию, реагенты малого объема, высокую расширяемость и высокую чувствительность. Ожидается, что эти факторы будут стимулировать рост сегмента lab-on-chip. Более того, технология lab-on-chip играет решающую роль в биомедицинской диагностике и аналитической химии. Кроме того, бимолекулярные операции, выполняемые в lab-on-chip, обеспечивают сверхбыстрое обнаружение вирусов и бактерий, что делает их весьма ценными для молекулярной биологии.

Application Insights

В зависимости от применения глобальный рынок биочипов подразделяется на категорииоткрытие и разработка лекарств, диагностика заболеваний, геномика, протеомика, диагностика in-vitro и другие. Прогнозируется, что сегмент диагностики in vitro будет занимать значительную долю выручки в прогнозируемый период, что обусловлено растущим спросом на биочипы в диагностике in vitro (IVD). Сюда входят такие приложения, как анализ ДНК, технология «лаборатория на чипе», белковые микроматрицы и другие приложения с матрицами. Биочипы также находят применение в других решениях IVD, таких как токсиогеномика и высокопроизводительный скрининг. Например, в январе 2022 года исследователи из Мадридского политехнического университета (UPM) и Мадридского университета имени Карлоса III (UC3M) разработали биочип, который упрощает процесс производства кожи in vitro и других многослойных тканей в лабораторных условиях.

Региональные данные

Северная Америка доминирует на рынке в течение всего прогнозируемого периода, в первую очередь благодаря согласованным усилиям правительства по стимулированию НИОКР с помощью налоговых льгот. Ожидается, что этот регион сохранит свои промышленные позиции благодаря высокой концентрации биотехнологических предприятий, академических и исследовательских организаций, а также прогнозируемым будущим технологическим достижениям в области применения биочипов. С другой стороны, рынок Азиатско-Тихоокеанского региона готов к колоссальному росту, обусловленному Китаем и Индией. Расширение доступа к новым технологиям, значительная база пациентов, достижения в системе здравоохранения и растущее использование технологии биочипов являются ключевыми факторами, влияющими на расширение региона. Зрелые предприятия делегируют производство биочипов развивающимся экономикам, стремясь сократить общие затраты.

Последние разработки

• Октябрь 2022 г.MicrobioSeq (CD Genomics) представила услугу фагового секвенирования всего генома, облегчающую обнаружение биомаркеров и разработку методов лечения без антибиотиков. CDGenomics использует передовые технологии секвенирования и длинных прочтений нового поколения (в первую очередь Illumina HiSeq, Nanopore и PacBio SMRT-секвенирование) для предоставления комплексных услуг по секвенированию вирусов/фагов, что позволяет проводить углубленные исследования структурной геномики и сравнительной геномики.Октябрь 2022 г.Thermo FisherScientific Inc. улучшила свое программное обеспечение Applied Biosystems Chromosome Analysis Suite (ChAS) благодаря стратегическому сотрудничеству с Genoox, компанией по работе с геномными данными, управляемой сообществом. Пользователи ChAS теперь имеют доступ к облачной платформе искусственного интеллекта Genoox. Благодаря автоматизированной интерпретации и отчетности ChAS with Franklin обеспечивает интуитивно понятный и гибкий рабочий процесс, гарантируя мгновенный доступ к последовательным и воспроизводимым результатам цитогенетического анализа.Март 2022 г.NutcrackerTherapeutics получила финансирование серии C на сумму 167 млн долларов США для развития своей платформы РНК и расширения своего процесса разработки мРНК. Nutcracker стремится к разработке РНК-терапевтических препаратов, используя свою производственную платформу на основе биочипов. Компания ожидает, что финансирование, возглавляемое ARCH VenturePartners, позволит расширить ее линейку мРНК-терапии рака и дополнительно усовершенствовать ее технологическую платформу.

Ключевые игроки рынка

• Abbott Laboratories Inc.
• Agilent Technologies Inc.
• Bio-Rad Laboratories Inc.
• Fluidigm Corporation
• Thermo Fisher Scientific Inc.
• PerkinElmer Inc.
• Illumina Inc.
• Phalanx Biotech Group Inc.
• BioMerieux SA
• Qiagen NV