2025年4月17日
H&Iグローバルリサーチ（株）
*****「マイクロ流体力学のグローバル市場：製品別（チップ、センサー、バルブ、ポンプ、ニードル）、材料別（シリコン、ポリマー）、用途別（診断（臨床、PoC）、研究（プロテオミクス、ゲノミクス、細胞）、治療（薬物送達、ウェアラブル））、エンドユーザー別（～2029年）」産業調査レポートを販売開始 *****
H&Iグローバルリサーチ株式会社（本社：東京都中央区）は、この度、MarketsandMarkets社が調査・発行した「マイクロ流体力学のグローバル市場：製品別（チップ、センサー、バルブ、ポンプ、ニードル）、材料別（シリコン、ポリマー）、用途別（診断（臨床、PoC）、研究（プロテオミクス、ゲノミクス、細胞）、治療（薬物送達、ウェアラブル））、エンドユーザー別（～2029年）」市場調査レポートの販売を開始しました。マイクロ流体力学の世界市場規模、市場動向、市場予測、関連企業情報などが含まれています。
***** 調査レポートの概要 *****
序文・市場概要
マイクロ流体力学（マイクロフルイディクス）市場は、微細流路を用いた流体制御技術を核に、ライフサイエンス、医療診断、創薬研究、ウェアラブルデバイスなど多岐にわたる応用分野で急速に需要が拡大しています。2023年に約213.6億米ドルだった市場規模は、2024年に224.3億米ドルへ成長し、2029年には326.7億米ドルに到達すると予測されます。これは年平均成長率（CAGR）7.8%という堅調な伸びを示しており、特にポイント・オブ・ケア診断（POC）、シングルセル解析、ドラッグスクリーニング、ドラッグデリバリーシステムの領域での技術革新が、市場を牽引する最大の要因となっています。
- マイクロ流体技術の定義と主要コンポーネント
1.1 マイクロ流体技術の基本概念
マイクロ流体技術とは、チップ上に形成された微細流路を通してナノリットルからマイクロリットル単位の微小流体を高精度に制御・分析する手法です。従来のマクロ系装置に比べて、試薬消費量の大幅な削減、分析速度の向上、デバイスの小型化を実現し、実験コストの低減と高感度検出を両立します。
1.2 主要コンポーネント
- マイクロ流体チップ：シリコン基板やポリマー（PDMS、PMMA、COCなど）を用いて製造され、分析チャンネル、反応室、ミキサー機能などを集積。
- マイクロポンプ・マイクロバルブ：流体の流量制御を担い、積分化された電気・機械駆動型や圧力駆動型がある。
- センサー類：圧力センサー、流量センサー、温度センサー、電気化学センサーなどがチップ内外に搭載可能。
- マイクロニードル／ドラッグデリバリーシステム：経皮投与向けのマイクロニードルアレイやマイクロポンプを組み合わせ、ドラッグデリバリーの一体型プラットフォームを構築。
- 成長ドライバー
2.1 ポイント・オブ・ケア診断（POC）の普及
POC診断では、現場で迅速かつ確実な検査結果を得ることが可能となり、高感染症検査、慢性疾患モニタリング、在宅医療への導入が拡大。マイクロ流体チップを用いたPOCデバイスは、検体採取から検出までをワンチップで完結させることで、小規模クリニックやフィールドでの活用を促進します。
2.2 創薬プロセスの効率化
高スループットスクリーニング、細胞ベースアッセイ、3D細胞培養、オルガノイド解析など、創薬における前臨床評価の多くのステップでマイクロ流体技術が導入されています。リアルタイムでの細胞反応解析、薬物毒性試験、薬物動態モデル構築が可能となり、実験規模の縮小とスクリーニング速度の大幅改善を実現します。
2.3 デジタルマイクロ流体技術の革新
ディジタルマイクロ流体技術は、従来の固定流路に依存しない液滴制御を可能とし、複雑な液滴アセンブリや多試薬反応を自在にプログラムできます。電界や圧力を用いた液滴の分割、マージ、輸送、混合などをチップ上で実行し、プラットフォームの柔軟性と再利用性を高めています。
2.4 ウェアラブル・ドラッグデリバリー応用
マイクロニードルやマイクロポンプを内蔵したウェアラブルパッチは、経皮的に薬剤を持続投与するシステムとして期待されており、ペプチド・タンパク質医薬品、高分子抗体薬の自己管理投与や、リアルタイム生体センサーとの統合による自動制御デリバリーなど、新たな医療モデルを構築します。
- 市場抑制要因
3.1 開発・製造コストの高さ
マイクロ流体デバイスには微細加工技術、バイオ適合性材料の選定、クリーンルームプロセスが必要であり、特に少量生産やプロトタイピング段階でのコストが大きな負担となります。また、小規模な需要に対応するエコノミーオブスケールを実現しにくい点が、市場参入の障壁となります。
3.2 規制承認プロセスの複雑化
医療機器としてのFDAやCEマーキング取得には、多岐にわたる安全性評価・性能試験を通じた承認申請が必要で、特にチップ上での化学・生物学的処理を伴う装置では認証要件が厳格化します。このため、市場投入までのタイムラインが長期化し、ROIの実現が遅れる可能性があります。
3.3 エンドユーザーの技術習熟度不足
マイクロ流体技術を活用するには専門家による装置操作や解析ノウハウが必要である一方、多くの研究機関や医療機関では人材リソースが限定的です。メーカーやディストリビューターはユーザートレーニングプログラムや共同開発型サポート体制を強化していますが、依然として技術伝承の課題が残ります。
- 技術的・運用的課題
4.1 デバイス汎用性とカスタマイズ性の両立
複数用途に対応可能な汎用プラットフォームと、特定アプリケーションに最適化したカスタムチップをどう両立させるかが、サプライヤー各社の競争ポイントです。設計変更のたびに新規試作が必要となる従来方式から、モジュール式アーキテクチャやリユーザブルカセット方式への転換が進められています。
4.2 チップ表面処理とバイオコンパティビリティ
流路内での試薬吸着やバイオマーカーの非特異的結合を抑制するため、チップ表面のコーティング技術や材料開発が重要です。また、再利用性を確保するクリーニング／再生プロセスと、ディスポーザブル化によるコスト抑制とのバランス最適化が求められます。
4.3 インテグレーションと自動化
マイクロ流体デバイスは、上流の検体前処理、試薬供給、チップインジェクション、検出部との連携、データ解析までを一体化したエンドツーエンドシステムとして提供されることが増えています。自動化ポンプや制御ソフトウェア、AI解析アルゴリズムの組み込みにより、ラボオンチップの実用性向上が図られています。
- 将来の市場機会
5.1 in vitro 診断（IVD）× AI×マイクロ流体
AIを活用した画像解析・ビッグデータ処理と組み合わせたマイクロ流体IVDプラットフォームは、精度向上やマルチパラメータ診断への応用を可能とし、がんスクリーニング、感染症迅速検査、個別化医療の分野で次世代の検査ソリューションを提供します。
5.2 統合環境・食品安全モニタリング
現場でのリアルタイム分析ニーズを捉え、環境水質検査、食品中農薬・病原体モニタリング向けの携帯型マイクロ流体デバイスが注目を集めています。自治体や食品メーカー向けのサービスモデルとして、サブスクリプション型データ提供サービスのビジネス展開が始まっています。
5.3 グローバル供給網の拡充
チップ材料や微細加工設備、アッセンブリサービスに関するグローバルサプライチェーンが整備されつつあり、中国、インド、東南アジアをはじめとする新興市場においてもローコスト生産拠点が確立されつつあります。これに伴い、小規模サプライヤーやスタートアップの市場参入が増加し、価格競争と技術革新を加速させる要因となるでしょう。
- まとめ
マイクロ流体力学市場は、POC診断、創薬研究、ドラッグデリバリー、環境・食品安全モニタリングなど多様な応用領域でその可能性を広げており、今後も高い成長が見込まれます。一方で、技術的複雑性やコスト、規制認証のハードル、エンドユーザー教育の課題も存在し、これらを克服するためには、エコシステム全体での連携強化とプラットフォーム標準化、トレーニング体制の充実が不可欠です。デバイスの汎用化、デジタルマイクロ流体技術の普及、AI解析との統合など、次世代イノベーションテーマへの対応が、市場リーダーとフォロワーを分ける鍵となるでしょう。本概要が、市場参入戦略、製品開発ロードマップ策定、投資判断の一助となることを期待しています。
***** 調査レポートの目次(一部抜粋) *****
第1章 調査背景と市場概要
1.1 調査背景
1.1.1 マイクロ流体技術の定義と発展史
1.1.1.1 マイクロスケール流体制御の起源
1.1.1.2 ラボオンチップ概念の成立
1.1.1.3 デジタルマイクロ流体技術の登場
1.1.2 調査目的と適用範囲
1.1.2.1 対象製品／技術の明確化
1.1.2.2 対象用途・エンドユーザーの設定
1.1.2.3 地域・期間設定の詳細
1.2 市場定義
1.2.1 マイクロ流体システムの構成要素
1.2.1.1 マイクロ流体チップ
1.2.1.2 マイクロポンプ・マイクロバルブ
1.2.1.3 センサー・アクチュエータ
1.2.1.4 マイクロニードル応用システム
1.2.2 材料分類
1.2.2.1 シリコン基板
1.2.2.2 PDMS／PMMAなどのポリマー
1.2.2.3 ガラス・金属材料
1.3 市場規模の現状と推移
1.3.1 2019～2023年のグローバル市場推移
1.3.2 各地域市場規模比較
1.3.3 製品別シェア分析
1.4 主要トレンドの概要
1.4.1 POC診断への適用拡大
1.4.2 創薬・細胞解析用途の進展
1.4.3 ウェアラブルドラッグデリバリーの動向
1.4.4 環境・食品安全モニタリング事例
第2章 市場ダイナミクス
2.1 成長推進要因（Drivers）
2.1.1 ポイント・オブ・ケア検査（POC）ニーズの高まり
2.1.1.1 在宅医療・遠隔医療の普及
2.1.1.2 感染症迅速診断の重要性
2.1.1.3 リソース制約地域での利用事例
2.1.2 創薬・前臨床評価の効率化
2.1.2.1 高スループットスクリーニング
2.1.2.2 3D細胞培養チップの開発
2.1.2.3 オルガノイド解析プラットフォーム
2.1.3 デジタルマイクロ流体技術の革新
2.1.3.1 電気／磁気駆動液滴制御
2.1.3.2 アクチュエータ設計の最前線
2.1.3.3 プログラマブル流体経路の実現
2.1.4 ウェアラブルデバイス応用の拡大
2.1.4.1 マイクロニードルパッチ技術
2.1.4.2 持続放出型ドラッグデリバリー
2.1.4.3 バイオセンサー統合例
2.2 抑制要因（Restraints）
2.2.1 開発・製造コストの高さ
2.2.1.1 精密加工設備への投資負担
2.2.1.2 少量生産時のコスト上昇
2.2.1.3 クリーンルーム要件
2.2.2 規制認証プロセスの長期化
2.2.2.1 FDA・CEマーキング取得事例
2.2.2.2 ICHガイドラインとの適合性
2.2.2.3 バイオセーフティ評価
2.2.3 エンドユーザー教育・人材不足
2.2.3.1 操作トレーニングプログラムの現状
2.2.3.2 技術サポート体制の課題
2.2.3.3 学術カリキュラムへの導入例
2.3 機会（Opportunities）
2.3.1 新興国市場の成長ポテンシャル
2.3.1.1 中国・インドの医療市場動向
2.3.1.2 東南アジアでの導入事例
2.3.1.3 アフリカ・ラテンアメリカのニーズ
2.3.2 環境モニタリング・食品安全用途
2.3.2.1 水質検査向けデバイス開発
2.3.2.2 食品残留農薬検出システム
2.3.2.3 現場即時検査プラットフォーム
2.3.3 AI・ビッグデータ解析との統合
2.3.3.1 自動画像解析アルゴリズム
2.3.3.2 クラウド連携型検査サービス
2.3.3.3 機械学習によるプロセス最適化
2.4 課題（Challenges）
2.4.1 デバイス汎用性とカスタマイズ性の両立
2.4.1.1 モジュール式アーキテクチャ設計
2.4.1.2 リユーザブルvsディスポーザブル問題
2.4.1.3 迅速プロトタイピング手法
2.4.2 チップ表面性状とバイオコンパティビリティ
2.4.2.1 コーティング技術の比較
2.4.2.2 ノンフォールティング材料開発
2.4.2.3 クリーニング・再生プロセス
2.4.3 エンドツーエンド自動化システム構築
2.4.3.1 サンプル前処理統合モジュール
2.4.3.2 インテグレーションソフトウェア
2.4.3.3 ワークフロー管理プラットフォーム
第3章 技術概観・製品構成
3.1 製品タイプ別ラインアップ
3.1.1 マイクロ流体チップ
3.1.1.1 定常流型チャネルチップ
3.1.1.2 ドロップレット型チップ
3.1.1.3 3Dプリントマイクロ流体チップ
3.1.2 マイクロポンプ・マイクロバルブ
3.1.2.1 電気駆動型ポンプ／弁
3.1.2.2 圧力駆動型ポンプ／弁
3.1.2.3 ポンプ統合モジュール事例
3.1.3 センサー・検出モジュール
3.1.3.1 電気化学センサー
3.1.3.2 光学センサー（蛍光／リフレクタ）
3.1.3.3 質量分析統合チップ
3.1.4 マイクロニードル／ドラッグデリバリーデバイス
3.1.4.1 経皮マイクロニードルアレイ
3.1.4.2 マイクロポンプ内蔵パッチ
3.1.4.3 ウェアラブルデリバリー事例
3.2 材料技術
3.2.1 半導体基板（シリコン／ガラス）
3.2.2 ポリマー材料
3.2.2.1 PDMS特性と加工法
3.2.2.2 COC／COPのバイオ適合性
3.2.2.3 熱可塑性ポリマー加工技術
3.2.3 表面コーティング技術
3.2.3.1 疎水性／親水性パターニング
3.2.3.2 抗タンパク吸着コーティング
3.2.3.3 抗菌・抗ウイルス表面処理
第4章 エコシステム分析
4.1 バリューチェーン概観
4.1.1 上流：設計ソフトウェア・プロトタイピング
4.1.2 中流：微細加工・アセンブリサービス
4.1.3 下流：機器販売・アフターサービス
4.2 主要ステークホルダー
4.2.1 EDA／CADソフトウェアベンダー
4.2.2 微細加工ファウンドリ／OEM
4.2.3 ディストリビューター・チャネルパートナー
4.2.4 研究機関・規制機関
4.3 提携・M&A動向
4.3.1 技術ライセンス契約事例
4.3.2 合弁会社・共同開発プロジェクト
4.3.3 主要買収・投資動向
第5章 製品別セグメンテーション分析
5.1 マイクロ流体チップ
5.1.1 定常流解析チップ市場動向
5.1.2 ドロップレット／デジタル方式市場動向
5.1.3 3Dプリント製チップの成長率
5.2 マイクロポンプ・マイクロバルブ
5.2.1 医療診断向けポンプ市場
5.2.2 研究用途向け弁市場
5.2.3 統合モジュールの採用事例
5.3 センサー・検出モジュール
5.3.1 電気化学ベース検出
5.3.2 光学ベース検出
5.3.3 質量分析連携チップ
5.4 マイクロニードルデバイス
5.4.1 ドラッグデリバリー市場シェア
5.4.2 ウェアラブル統合システム
第6章 材料別セグメンテーション分析
6.1 シリコン／ガラス基板
6.2 ポリマーベース材料
6.3 複合材料・コーティング
第7章 用途別セグメンテーション分析
7.1 ポイント・オブ・ケア診断（POC）
7.2 創薬・前臨床研究
7.3 細胞解析・シングルセル解析
7.4 環境・食品安全モニタリング
7.5 ドラッグデリバリー・ウェアラブルデバイス
第8章 エンドユーザー別セグメンテーション分析
8.1 病院・臨床検査センター
8.2 製薬・バイオテック企業
8.3 学術・研究機関
8.4 環境・食品検査機関
8.5 スタートアップ・OEMパートナー
第9章 地域別分析
9.1 北米市場
9.2 欧州市場
9.3 アジア太平洋市場
9.4 中南米市場
9.5 中東・アフリカ市場
第10章 主要企業プロファイル
10.1 会社概要・製品ラインアップ
10.2 技術開発ロードマップ
10.3 提携・M&A事例
10.4 地域別販売戦略
第11章 市場予測
11.1 総市場規模予測（2024–2029年）
11.2 製品別予測
11.3 材料別予測
11.4 用途別予測
11.5 地域別予測
11.6 シナリオ分析（ベース／楽観／悲観）
11.7 感度分析とリスク評価
第12章 調査手法・付録
12.1 一次調査概要（インタビュー設計）
12.2 二次調査データソース一覧
12.3 市場算出モデル（トップダウン／ボトムアップ）
12.4 用語集・略語一覧
12.5 参考文献
12.6 調査チーム・監修者プロフィール
※「マイクロ流体力学のグローバル市場：製品別（チップ、センサー、バルブ、ポンプ、ニードル）、材料別（シリコン、ポリマー）、用途別（診断（臨床、PoC）、研究（プロテオミクス、ゲノミクス、細胞）、治療（薬物送達、ウェアラブル））、エンドユーザー別（～2029年）」調査レポートの詳細紹介ページ
⇒https://www.marketreport.jp/microfluidics-market
※その他、MarketsandMarkets社調査・発行の市場調査レポート一覧
⇒https://www.marketreport.jp/marketsandmarkets-reports-list
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