❖本調査資料に関するお問い合わせはこちら❖
3D細胞培養市場の概要
DataM Intelligence社の調査レポート「世界の3D細胞培養市場」は、予測期間2024-2031年の年平均成長率を15.3％と予測している。 北米での研究開発需要が活況。CN Bio Innovations社、Merck KGaA社、Thermo Fisher Scientific社などが同市場で事業を展開しており、競争は激化している。
3D細胞培養とは、生物学的細胞が3次元的に増殖したり、周囲の環境と相互作用したりできるように、人工的に作られた環境のことである。2次元環境とは異なり、3次元細胞培養では、in vitroの細胞は生体内と同様にあらゆる方向に成長することができる。これらの3次元培養は通常、バイオリアクターや 小型カプセルで培養される。
3D細胞培養市場の動向とダイナミクス
世界の3D細胞培養市場の成長を牽引しているのは、研究者の嗜好が、特に癌研究において、これらの培養の使用にシフトしていることである。これらの培養の細胞は、酸素と栄養の勾配と細胞の不均一性を持つゾーンで3次元的に成長し、生体内の微小環境を忠実に反映する。
in vivo試験の代替ツールとして3D細胞培養モデルへの嗜好が高まっていることが、市場の成長を後押ししている。
3D細胞培養市場は、in vivo試験の代替ツールとしての3D細胞培養モデルの使用、自動化された大規模細胞培養システムの開発、臓器移植のニーズの高まりなどの要因により、安定した成長を遂げている。3D細胞培養や共培養モデルは、従来の2D細胞培養よりもin vivoに近い状況で薬剤の安全性や有効性を評価できるだけでなく、ヒト系で直接薬剤試験を行うことができるため、前臨床試験結果の解釈に制限をもたらす生物種の違いをなくすことができるため、大きなメリットがある。
さらに、臓器移植の需要の増加に伴い、ヒトの生理学、病理学、薬物反応の複雑な側面を試験管内で再現する必要があるため、3D細胞培養の需要があると考えられる。2021年10月の米国保健資源サービス庁のウェブサイトorgandonor.govによると、2020年には107,103人の患者が全米の臓器移植待機リストに載っていた。また、同サイトのデータによれば、米国では毎年39,000件の臓器移植が行われている。したがって、臓器移植の増加は、3D細胞培養が使用される研究モデルの需要を高めている。主要企業は、研究者の特定の要求に応えるため、製品の発売を重視している。例えば、Thermo Fisher Scientific社はApplikon Biotechnology社と提携し、2つの新しいシングルユースバイオリアクターコントローラプラットフォーム-i-ControlとEZ-Control-を発売した。
経験豊富で熟練した専門家の不足が市場の成長を妨げる
細胞培養の欠点は、高度な技術を持つ人材が必要なこと、動物細胞は一般的な汚染物質の多くよりも増殖が遅いため、厳密な無菌法を用いて技術を行わなければならないこと、などである。しかし、細胞培養が直面する最大の問題は汚染であった。細菌やその他多くの微生物が培養に混入する可能性があるのだ。これらの要因が、予測期間における市場の成長を妨げている。
COVID-19 3D細胞培養市場への影響
COVID-19のパンデミックは市場に大きな影響を与えると予想される。3D細胞培養に関連し、気液界面培養に適したマトリックスを用いてCOVID-19に取り組む研究者は、細胞培養の全身的な影響のメカニズムをin vitroで調べ、生理学的な微小環境で潜在的な治療法を試験する必要がある。これが、COVID-19研究で3D細胞培養が使用される主な理由である。2021年3月にFrontiers Onlineに掲載された論文「ウイルスとワクチン開発の研究に効果的なツールとしての3D組織モデル」によると、ウイルス感染を研究する際、2D組織培養よりも3D組織培養技術を使用する利点があり、COVID-19の研究に関してもその意味があるという。この研究ではまた、オルガノイドやスフェロイド培養のような技術は、2D培養よりも正確にウイルス感染系を再現し、2D培養では不可能な場合にウイルス感染を可能にするのに必要な形態や生化学的挙動を作り出すことが示されている。
3D細胞培養市場のセグメンテーション分析
マイクロチップセグメントは予測期間中（2024-2031年）に最も速いCAGRで成長すると予想される
マイクロチップは、オルガン・オン・ア・チップやマイクロシステムとも呼ばれる。マイクロチップは、マイクロチップ業界の様々な技術を用いて、微細加工された3Dデバイス内で培養される細胞とマイクロ流体技術を統合することができる。例えば、2019年6月にAnalytical Method誌に掲載された「PC12細胞の3D細胞培養とマイクロチップを用いた電気化学検出の統合」と題する研究によると、マイクロチップはドーパミンとノルエピネフリンの放出を分離して検出できることが確認された。このように、3D細胞培養デバイスで作製されたマイクロチップは、神経伝達物質のリアルタイム分析に役立ち、予測期間にわたってセグメントを押し上げる。
2次元（2D）培養モデルや動物モデルは、機構研究や医薬品開発に用いられてきた。しかし、2次元モデルや動物モデルは、多くの細胞タイプや特性において、ヒト組織の生理を模倣することはできない。従って、従来のモデルはヒトを正確に反映することができず、薬物治療に関連する生体内反応を正確に予測することができなかった。この点から、多くの産業界が動物モデルやフラスコ細胞培養モデルに代わる新たなプラットフォームを模索・開発しており、最近では細胞実験や薬剤スクリーニングの代替候補として臓器オンチップ（OoC）が登場した。
これらのチップの主な利点は、低コストで製造できることである。さらに、薬の投与量に含まれる幅広い濃度を検査できる。この利点は、主に科学研究をかなり加速させるため、マイクロチップの需要を促進すると予想される。近年、創薬プロセスにおける臓器チップ技術の革新的な利用が進んでいる。例えば、2019年3月、民間宇宙探査会社SpaceXは、人間の生理学の様々な側面をモデル化するために設計された生きたヒト細胞を埋め込んだ4つのマイクロチップを搭載したドラゴン貨物カプセルを近々打ち上げる予定であると発表した。これにより、分析が迅速化され、ヒトの生理学に関する洞察が得られ、後に医薬品開発に利用できると期待されている。このような要因が、予測期間における市場の成長を後押ししている。
3D細胞培養の世界市場 地理的シェア
北米地域が世界の3D細胞培養市場で最大のシェアを占める
北米地域が3D細胞培養市場を支配すると予想されている。米国は研究開発に力を入れており、過去数年間、3D細胞培養の研究に多額の投資を行ってきた。その結果、同国では技術の進歩が進んでいる。3D細胞培養分野の主な特許出願者には、アメリカの出願人が多い。アメリカの出願人は、アジアだけでなくアメリカでも技術を開発する傾向がある。
米国ではここ数年、バイオエンジニアリング分野にも巨額の投資が行われている。バイオエンジニアリングには3D細胞培養研究も含まれる。国立衛生研究所によると、2020年、様々なバイオエンジニアリング技術への投資総額は5,646米ドルに達し、2019年の5,091米ドルから増加している。これらの要因が米国の3D細胞培養市場を増強している。
さらに、ヒトの生理学、病理学、薬物反応の複雑な要素を試験管内で模倣する必要性があり、この地域で臓器移植の需要が高まるにつれて、3D細胞培養の需要が見込まれる。2021年のカナダ健康情報研究所によると、カナダ（ケベック州を含む）では合計3,014件の移植手術（全臓器）が行われ、2010年から42％増加した。したがって、前述のすべての要因が、予測期間中、この地域の市場を牽引すると予想される。
3D細胞培養企業
3D細胞培養市場は、ローカル企業だけでなくグローバル企業も存在し、競争は緩やかである。市場の成長に貢献している主要企業には、BiomimX SRL、CN Bio Innovations、Corning Incorporated、Hurel Corporation、InSphero AG、Lonza AG、Merck KgaA、MIMETAS BV、Nortis Inc.、Thermo Fisher Scientificなどがある。主要企業は、製品投入、買収、提携などいくつかの成長戦略を採用しており、これが3D細胞培養市場の世界的な成長に寄与している。例えば、2021年8月、アメリゴ・サイエンティフィック社は、科学用途の3D細胞培養を発売し、細胞培養ポートフォリオを 拡大した。この新しい3D細胞培養システムは、創薬、医療、ナノ材料の評価、基礎生命科学などの研究分野で使用できる。
コーニング・インコーポレイテッド
概要
コーニング・インコーポレーテッドは、技術に基づくグローバル企業である。通信業界向けに光ファイバー、ケーブル、フォトニックコンポーネントを製造するほか、情報ディスプレイ業界向けにガラスパネル、ファンネル、液晶ディスプレイ用ガラス、投影用ビデオレンズアセンブリーを製造している。
製品ポートフォリオ：
コーニングMatrigelマトリックス: コーニングMatrigelマトリックスは、正常細胞および形質転換したアンカレッジ依存性上皮細胞やその他の細胞の接着および分化に効果的です。神経細胞、セルトリ細胞、ニワトリ水晶体、血管内皮細胞、肝細胞などが含まれる。
方法論と範囲
研究方法
調査目的と報告範囲
市場の定義と概要
エグゼクティブ・サマリー
技術別マーケットスニペット
市場スニペット アプリケーション別
エンドユーザー別マーケットスニペット
地域別マーケットスニペット
市場ダイナミクス
市場への影響要因
ドライバー
in vivo試験の代替ツールとしての3D細胞培養モデルへの嗜好の高まり
自動化された大規模細胞培養システムの開発
阻害要因
経験豊富で熟練した専門家の不足
機会
影響分析
業界分析
ポーターのファイブフォース分析
サプライチェーン分析
規制分析
COVID-19分析
コビッド-19の市場分析
COVID-19以前の市場シナリオ
現在のCOVID-19市場シナリオ
COVID-19後または将来のシナリオ
Covid-19の中でのプライシング・ダイナミクス
需給スペクトラム
パンデミック時の市場に関する政府の取り組み
メーカーの戦略的取り組み
結論
テクニック別
市場紹介
市場規模分析、前年比成長率分析（%）：技術セグメント別
市場魅力度指数：技術セグメント別
足場ベース
導入
市場規模分析（百万米ドル、2020-2029年）および前年比成長率分析（%、2021-2029年
足場なし
マイクロチップ
3Dバイオリアクター
アプリケーション別
市場紹介
市場規模分析および前年比成長率分析（%）：用途別
市場魅力度指数：用途別
がん・幹細胞研究
市場紹介
市場規模分析（百万米ドル、2020-2029年）および前年比成長率分析（%、2021-2029年
組織工学と免疫組織化学
医薬品開発
その他
エンドユーザー別
市場紹介
市場規模分析および前年比成長率分析（%）：エンドユーザー別
市場魅力度指数：エンドユーザー別
バイオテクノロジーと製薬会社*｜日本郵船
市場概要
市場規模分析（百万米ドル、2020-2029年）および前年比成長率分析（%、2021-2029年
契約研究所
学術機関
地域別
序論
市場規模分析（百万米ドル、2020-2029年）および前年比成長率分析（%、2021-2029年）：地域別
市場魅力度指数、地域別
北米
序論
主要地域別ダイナミクス
市場規模分析および前年比成長率分析（%）：技術別
市場規模分析および前年比成長率分析（%）：用途別
市場規模分析および前年比成長分析（%）：エンドユーザー別
市場規模分析および前年比成長分析（%）, 国別
米国
カナダ
メキシコ
ヨーロッパ
はじめに
主要地域別ダイナミクス
市場規模分析および前年比成長率分析（%）：技術別
市場規模分析および前年比成長分析（%）：用途別
市場規模分析および前年比成長分析（%）：エンドユーザー別
市場規模分析および前年比成長分析（%）, 国別
ドイツ
イギリス
フランス
イタリア
スペイン
その他のヨーロッパ
南アメリカ
はじめに
地域別主要ダイナミクス
市場規模分析および前年比成長率分析（%）：技術別
市場規模分析および前年比成長分析（%）：用途別
市場規模分析および前年比成長分析（%）：エンドユーザー別
市場規模分析および前年比成長率分析（%）：国別
ブラジル
アルゼンチン
その他の南米諸国
アジア太平洋地域
はじめに
主要地域別ダイナミクス
市場規模分析および前年比成長率分析（%）：技術別
市場規模分析およびYoY成長分析（%）：用途別
市場規模分析および前年比成長分析（%）：エンドユーザー別
市場規模分析および前年比成長分析（%）：国別
中国
インド
日本
オーストラリア
その他のアジア太平洋地域
中東・アフリカ
序論
主要地域別ダイナミクス
市場規模分析および前年比成長率分析（%）：技術別
市場規模分析および前年比成長率分析（%）：用途別
市場規模分析および前年比成長率分析（%）：エンドユーザー別
競争環境
主な展開と戦略
企業シェア分析
製品ベンチマーク
会社概要
BiomimX SRL*
会社概要
製品ポートフォリオと概要
主要ハイライト
財務概要
CNバイオ・イノベーションズ
コーニング・インコーポレイテッド
株式会社ヒューレル
インスフェロAG
ロンザAG
メルクKGaA
ミメタスBV
ノルティス
サーモフィッシャーサイエンティフィック (*リストは除く)
DataMインテリジェンス
付録
会社概要とサービス
お問い合わせ
