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溶融電子描画技術の世界市場規模は、2022年には163億1,000万米ドルと評価され、2023年から2032年までの予測期間中にCAGR 6.1％で拡大し、2032年には約293億5,000万米ドルに達すると予測されている。
メルト・エレクトロ・ライティング（MEW）は、あらかじめ設定された微細なストランドを堆積させる最先端の付加製造プロセスである。しかし、ポリマー噴流の不安定性を排除する必要があるため、これまでは当然ながら、基本的な平面や管状の足場設計に限られていた。
軟部組織工学の応用のために、カスタマイズされた微細な特性と解剖学的に適切な三次元（3D）形状を持つ繊維状足場の製造は、重要な問題であり続けている。メルトエレクトロライティング（MEW）は、あらかじめ設定された微細なストランドを堆積させる最先端の付加製造プロセスである。しかし、ポリマー・ジェットの不安定性を排除する必要があるため、これまでは当然ながら、基本的な平面や管状の足場設計に限られていた。この論文では、MEWの技術的限界を押し広げ、微小寸法や患者固有の解剖学的特性を調整した複雑な繊維状足場を作製する。
メルト・エレクトロ・ライティング（MEW）は、電気流体力学的ポリマー加工に基づく新しい高分解能積層造形技術である。MEWは、ミクロスケールの繊維の位置がマクロスケールの機械的特性に大きな影響を与える、生物医学目的の足場の製造に最も一般的に採用されています。この論文では、MEW を使って加工されるポリマーの数が増えていること、またゴールドスタンダードであるポリ（-カプロラクトン）（PCL）の商業的な供給元がいくつかあることについての最新情報を提供します。混合物やコーティングされた繊維など、PCL以外のMEW加工ポリマーについても説明し、バイオメディカル用途における特別な利点を示します。さらに、MEW加工可能なポリマーの種類を増やし続けるために、プリンターの設計と改良についての見解も示されています。
成長因子
患者固有の設計が可能なため、付加製造（AM）は生体材料、組織工学、バイオファブリケーションの分野で人気が高まっている。どの製造プロセスにも最適な印刷解像度の範囲があり、多くの技術では50～500mである。組織の微細構造を再現することを目的とする生物学的用途では、マイクロメートルやナノメートルスケールの小さい構造要素をますます小さく印刷できるようにすることが重要である。溶液エレクトロスピニング（SES）、メルトエレクトロスピニング（MES）、メルトエレクトロライティングなどの電気流体力学（EHD）法は、このような極小繊維径（MEW）の実現に役立つ。本研究では、後のAM技術に焦点を当て、採用される様々な材料に重点を置き、このアプローチに代わる材料に関する将来の展望を提供する。
溶融ジェットを用いた静電描画（エレクトロ・ライティング）の最近の発明は、組織工学のいくつかの重要な問題に対処する可能性を与えている。印加電圧は、コレクター上に継続的に堆積される、予測可能なコースを持つ安定した流体ジェットを作るために使用される。ファイバー径は処置中に変化し、臨床的に使用されるポリマーに適している。メルト・エレクトロ・ライティングは、インプラントの生物学的効果を既存のゴールド・スタンダードよりも高めることができれば、臨床応用の可能性がある。科学者にとっては、現行の規制枠組みを利用しながら、臨床応用に理想的な位置にある低コストで高解像度の付加製造研究を実施できるまたとないチャンスである。
軟骨工学を成功させるためには、天然組織の組成、構造、力学的挙動に類似した生物学的移植片の作製が必要である。メルト・エレクトロ・ライティング（MEW）は、ポリマー構造体のアレイを作るために利用された。インクジェットを用いて特定の量の細胞をMEW構造体に沈着させたところ、数時間以内にスフェロイドの整然とした配列に自己組織化し、ヒアリン様ハイブリッド組織ができた。
製造された軟骨は、骨格的に未成熟な滑膜関節に見られる歴史的な配列に構造的に類似していた。このバイオファブリケーションのフレームワークは、15分もかからずに、3,500個以上の細胞集合体からなるスケールアップした（50mm）軟骨インプラントを作るために利用された。培養8週間後、これらのMEWで補強された組織の圧縮特性は50倍に増加した。ヘリウムイオン顕微鏡で観察したところ、作製された組織内に弧を描くコラーゲンネットワークが形成されていることが明らかになった。このハイブリッド・バイオプリンティング技術により、生物学的関節表面置換のための軟骨生体模倣移植片を、多様でスケーラブルな方法で開発することが可能になった。
メルト・エレクトロ・ライティング(MEW)は、電圧で安定化させたジェットを用いて、3D空間内にマイクロメートル以下のファイバーを正確に配置する。ファイバーの直径は820nmから140mであるのに対し、FDMでは200mを超えることが多く、この付加製造技術では完全にバイオミメティックなインプラントを作ることができない。一方MEWは、非常に多孔質（孔容積80～98％）で複雑な、バイオミメティックな足場を作ることができます。MEWは、例えば軟骨のコラーゲンネットワークの異方性をシミュレートし、軟骨のコラーゲンの挙動を模倣する方法でハイドロゲルを機械的に補強するために利用されてきました。MEW足場はまた、あらかじめ形成された多細胞スフェロイドを組み立てるためのプラットフォームとしても採用されています。
セグメント・インサイト
タイプ・インサイト
必要な繊維径の組織工学用足場を設計・製造する目的で、直接描画流体ジェットの電気流体力学的安定性を研究している。メルト・エレクトロ・ライティングは、単一のノズルを用いて、直径が異なる様々な繊維（2-50m）を製造できることが示されている。この繊維径の変化は、印加電圧に影響を与えることなく、ノズルへの質量流量とコレクター速度の変化を組み合わせることにより、デジタル制御される。印刷中にこれらのパラメーターを同時に変化させることで、最も広い範囲の繊維径が得られた。最大の配置精度は、コレクター速度を本質的な並進速度よりわずかに速く保つことで得られるかもしれない。
これにより、医療グレードのポリ（-カプロラクトン）から、1回の印刷で1つのノズルを使用して、洗練されたマルチモーダルおよびマルチフェーズ足場を構築することができる。印刷中に繊維径を制御することで、生物学的用途における精密な足場作製のための新たな設計の可能性がもたらされる。
積層造形（AM）の概念は、骨、軟骨、皮膚の再生を含む組織工学（TE）用の3Dスキャフォールドの構築に用いられてきた。AMは、オーダーメイドの治療を提供するのに非常に有用であり、その一面として、組織超構造の局所的変化を模倣するための多相足場の作製がある。この文脈では、多相的足場とは、互いに多様な領域形態を持つものとして説明される。多相的スキャフォールドは、本来の組織の超微細構造を忠実に模倣する方法と組み合わされることで、再生医療において幅広い応用が可能となる。
さらに、バイモーダル/マルチモーダル繊維状足場は、各ゾーン内で様々なサイズ特性を提供し、多くの場合、より大きな繊維が構築物全体の構造的完全性を維持する一方で、細胞接着を強化するために小さな直径の繊維で構成されている。小径の繊維は一般的に溶液エレクトロスピニング法で作製され、大径の繊維はメルトスピニング法、溶融堆積法（FDM法）、あるいは別のエレクトロスピニング法などの様々な技術を用いて作製される。臨床応用への規制上のルートがより単純であるため、本研究では溶融加工が選択された。
アプリケーション・インサイト
心臓弁は非常に柔軟だが耐久性があり、異方性、非線形性、粘弾性を含む複雑な変形特性を持ち、心臓弁組織工学（HVTE）用の足場では部分的にしか再現されていない。このような生体力学的特性は、主要な組織構成要素、特にコラーゲン線維の構造的特徴や微細構造によって決定される。
メルトエレクトロウェッティング(MEW)は、コラーゲン繊維の波状の特徴とその荷重依存的な動員を模倣した、高度に制御された繊維状の微細構造を持つ機能的な足場を構築するために使用される。準静的および動的な力学的特性評価によって確立されたように、よく規定された蛇行設計を持つ足場は、天然の心臓弁膜のJ字型のひずみ硬化、異方性、粘弾性挙動を再現する。また、直接またはフィブリン包埋中に播種したヒト血管平滑筋細胞の発育を促進し、弁膜細胞外マトリックス成分の沈着も促進する。
よく組織化されたメルトエレクトロリテン（MEW）繊維補強足場を持つ3次元印刷ハイドロゲル構造は、軽度の軟骨病変を治療するための修復技術になりうることが示されている。科学者たちは、平坦な表面上の小さな繊維補強構造の製造を、解剖学的に意味のある構造に変換する方法を研究している。彼らの研究は、導電率の低い治療上重要な材料を、秩序あるMEW繊維で再表面化できる可能性を示している。重要なことは、平坦でない表面への正確なパターニングが実証されたことである。
バイオファブリケーション技術に基づく再生技術は、損傷した関節軟骨組織を修復するための実行可能な選択肢となりうる。メルト・エレクトロ・ライティング（MEW）や押し出しベースのバイオインク析出法などの（マイクロ）ファイバー製造・析出法の最近の進歩により、機械的に安定したファイバー強化軟骨インプラントの作製が可能になった。
地域インサイト
最近まで、この地域は溶融電鋳技術の利用において北米や欧州に遅れをとっていた。しかし、APACの製造業からの関心が高まり、政府主導の計画や政策がいくつか実施されたことで、この地域のいくつかの国が持続可能なAMエコシステムの開発を支援している。
この分野に対する政府の大規模な支援により、中国はアジアにおけるメルト・エレクトロ・ライティング・テクノロジーの開発を推進する最も強力なエンジンとなっている。2018年、中国の溶融電解描画技術市場は18億ドル規模になると予想されている。現在、中国は米国、西欧に次ぐ第3位の市場となっている。
韓国では、医療業界が主導的な役割を果たし、溶融電鋳技術を採用・展開している。
医療は、「メルト・エレクトロ・ライティング・テクノロジー」計画で定義された政府の10の重点分野の中で最も重要な分野である。さらに、「新たな需要を喚起する」ための政府のパイロット・プログラムは、ほとんどがヘルスケア・ビジネスを対象としている。つまり、政府の観点からは、医療用溶融電鋳技術の応用が、当初は最も早い勝利をもたらすのである。2016年末までに、食品医薬品安全省は政府の資金援助により、主に整形外科用インプラントなど19の3Dプリント医療品を正式に登録した。
シンガポールは、同国のメルト・エレクトロ・ライティング・テクノロジー事業の発展を優先している。シンガポール政府はRIE（Research, Innovation, and Enterprise）2020戦略を打ち出し、AMを国の製造業の成長と競争力を促進するための重要なイネーブラーとして強調した。2015年のNational Additive Manufacturing Innovation Cluster（NAMIC）の設立は、おそらくAMを後押しする最も重要な政府の動きであった。NAMICは、AMのスタートアップ企業やイノベーションを発掘・開発し、官民パートナーシップをキックスタートさせる。
主要市場プレイヤー
3Dシステムズ (NASDAQ: DDD)
ゾメトリー社 (NASDAQ: XMTR)
ストラタシス（Stratasys Ltd.(NASDAQ: SSYS)
プロトラブズ（NASDAQ：PRLB）
ベロ3D社 (NYSE: VLD)
デスクトップメタル・インク（NYSE：DM）
マテリアライズN.V. ADR (NASDAQ: MTLS)
ナノ・ディメンション（NASDAQ: NNDM）
マークフォージド・ホールディング・コーポレーション（NYSE：MKFG）
シェイプウェイズ・ホールディングス: (NYSE: SHPW)
MeaTech 3D Ltd.(NASDAQ: MITC)
オルガノボ・ホールディング・インク（NASDAQ：ONVO）
ボクセルジェットAG ADR (NASDAQ: VJET)
最終的な感想
レポート対象セグメント
(注*：サブセグメントに基づくレポートも提供しています。ご興味のある方はお知らせください。）
タイプ別
足場
ポリ
アプリケーション別
ジアースジョイント溶融電着
官能基化チタネートナノフィラー溶融電鋳
冠動脈ステントが電気で溶ける
薬物放出制御メルトエレクトロライティング
地域別
北米
ヨーロッパ
アジア太平洋
ラテンアメリカ
中東・アフリカ（MEA）
第1章.はじめに
1.1.研究目的
1.2.調査の範囲
1.3.定義
第2章 調査方法調査方法
2.1.研究アプローチ
2.2.データソース
2.3.仮定と限界
第3章.エグゼクティブ・サマリー
3.1.市場スナップショット
第4章.市場の変数と範囲
4.1.はじめに
4.2.市場の分類と範囲
4.3.産業バリューチェーン分析
4.3.1.原材料調達分析
4.3.2.販売・流通チャネル分析
4.3.3.川下バイヤー分析
第5章.COVID 19 溶融電鋳技術市場への影響
5.1.COVID-19の展望：溶融電鋳技術産業への影響
5.2.COVID 19 – 業界への影響評価
5.3.COVID 19の影響世界の主要な政府政策
5.4.COVID-19を取り巻く市場動向と機会
第6章.市場ダイナミクスの分析と動向
6.1.市場ダイナミクス
6.1.1.市場ドライバー
6.1.2.市場の阻害要因
6.1.3.市場機会
6.2.ポーターのファイブフォース分析
6.2.1.サプライヤーの交渉力
6.2.2.買い手の交渉力
6.2.3.代替品の脅威
6.2.4.新規参入の脅威
6.2.5.競争の度合い
第7章 競争環境競争環境
7.1.1.各社の市場シェア／ポジショニング分析
7.1.2.プレーヤーが採用した主要戦略
7.1.3.ベンダーランドスケープ
7.1.3.1.サプライヤーリスト
7.1.3.2.バイヤーリスト
第8章.メルト・エレクトロライティング技術の世界市場、タイプ別
8.1.メルトエレクトロライティング技術市場、タイプ別、2023-2032年
8.1.1.足場
8.1.1.1.市場収入と予測（2021-2032年）
8.1.2.ポリ
8.1.2.1.市場収益と予測（2021-2032年）
第9章.溶融EB描画技術の世界市場、用途別
9.1.メルトエレクトロライティング技術市場、用途別、2023-2032年
9.1.1.ジアースジョイント溶融電鋳
9.1.1.1.市場収入と予測（2021-2032年）
9.1.2.官能基化チタネートナノフィラー溶融電解めっき
9.1.2.1.市場収益と予測（2021-2032年）
9.1.3.冠動脈ステントの溶融 電気ライティング
9.1.3.1.市場収入と予測（2021-2032年）
9.1.4.薬物放出制御型メルトエレクトロライティング
9.1.4.1.市場収益と予測（2021-2032年）
第10章.メルトエレクトロライティング技術の世界市場、地域別推計と動向予測
10.1.北米
10.1.1.市場収入と予測、タイプ別（2021-2032年）
10.1.2.市場収入と予測、用途別（2021-2032年）
10.1.3.米国
10.1.3.1.市場収入と予測、タイプ別（2021～2032年）
10.1.3.2.市場収入と予測、用途別（2021～2032年）
10.1.4.北米以外の地域
10.1.4.1.市場収入と予測、タイプ別（2021～2032年）
10.1.4.2.市場収入と予測、用途別（2021～2032年）
10.2.ヨーロッパ
10.2.1.市場収入と予測、タイプ別（2021-2032年）
10.2.2.市場収益と予測、用途別（2021-2032年）
10.2.3.英国
10.2.3.1.市場収入と予測、タイプ別（2021～2032年）
10.2.3.2.市場収益と予測、用途別（2021～2032年）
10.2.4.ドイツ
10.2.4.1.市場収入と予測、タイプ別（2021～2032年）
10.2.4.2.市場収益と予測、用途別（2021～2032年）
10.2.5.フランス
10.2.5.1.市場収入と予測、タイプ別（2021～2032年）
10.2.5.2.市場収入と予測、用途別（2021～2032年）
10.2.6.その他のヨーロッパ
10.2.6.1.市場収入と予測、タイプ別（2021～2032年）
10.2.6.2.市場収入と予測、用途別（2021～2032年）
10.3.APAC
10.3.1.市場収入と予測、タイプ別（2021-2032年）
10.3.2.市場収益と予測、用途別（2021-2032年）
10.3.3.インド
10.3.3.1.市場収入と予測、タイプ別（2021～2032年）
10.3.3.2.市場収入と予測、用途別（2021～2032年）
10.3.4.中国
10.3.4.1.市場収入と予測、タイプ別（2021～2032年）
10.3.4.2.市場収益と予測、用途別（2021～2032年）
10.3.5.日本
10.3.5.1.市場収入と予測、タイプ別（2021～2032年）
10.3.5.2.市場収入と予測、用途別（2021～2032年）
10.3.6.その他のAPAC地域
10.3.6.1.市場収入と予測、タイプ別（2021～2032年）
10.3.6.2.市場収入と予測、用途別（2021～2032年）
10.4.MEA
10.4.1.市場収入と予測、タイプ別（2021-2032年）
10.4.2.市場収入と予測、用途別（2021-2032年）
10.4.3.GCC
10.4.3.1.市場収入と予測、タイプ別（2021～2032年）
10.4.3.2.市場収入と予測、用途別（2021～2032年）
10.4.4.北アフリカ
10.4.4.1.市場収入と予測、タイプ別（2021～2032年）
10.4.4.2.市場収入と予測、用途別（2021～2032年）
10.4.5.南アフリカ
10.4.5.1.市場収入と予測、タイプ別（2021～2032年）
10.4.5.2.市場収入と予測、用途別（2021～2032年）
10.4.6.その他のMEA諸国
10.4.6.1.市場収入と予測、タイプ別（2021～2032年）
10.4.6.2.市場収入と予測、用途別（2021～2032年）
10.5.ラテンアメリカ
10.5.1.市場収入と予測、タイプ別（2021-2032年）
10.5.2.市場収益と予測、用途別（2021-2032年）
10.5.3.ブラジル
10.5.3.1.市場収入と予測、タイプ別（2021～2032年）
10.5.3.2.市場収益と予測、用途別（2021～2032年）
10.5.4.その他のラタム諸国
10.5.4.1.市場収入と予測、タイプ別（2021～2032年）
10.5.4.2.市場収益と予測、用途別（2021～2032年）
第11章.企業プロフィール
11.1.3Dシステムズ (NASDAQ: DDD)
11.1.1.会社概要
11.1.2.提供商品
11.1.3.財務パフォーマンス
11.1.4.最近の取り組み
11.2.Xometry Inc.
11.2.1.会社概要
11.2.2.提供商品
11.2.3.財務パフォーマンス
11.2.4.最近の取り組み
11.3.ストラタシス（Stratasys Ltd.(NASDAQ: SSYS)
11.3.1.会社概要
11.3.2.提供商品
11.3.3.財務パフォーマンス
11.3.4.最近の取り組み
11.4.プロトラブズ（NASDAQ: PRLB）
11.4.1.会社概要
11.4.2.提供商品
11.4.3.財務パフォーマンス
11.4.4.最近の取り組み
11.5.Velo3D Inc.
11.5.1.会社概要
11.5.2.提供商品
11.5.3.財務パフォーマンス
11.5.4.最近の取り組み
11.6.デスクトップメタル・インク（NYSE：DM）
11.6.1.会社概要
11.6.2.提供商品
11.6.3.財務パフォーマンス
11.6.4.最近の取り組み
11.7.マテリアライズ N.V. ADR (NASDAQ: MTLS)
11.7.1.会社概要
11.7.2.提供商品
11.7.3.財務パフォーマンス
11.7.4.最近の取り組み
11.8.ナノ・ディメンション（NASDAQ：NNDM）
11.8.1.会社概要
11.8.2.提供商品
11.8.3.財務パフォーマンス
11.8.4.最近の取り組み
11.9.マークフォージド・ホールディング・コーポレーション（NYSE：MKFG）
11.9.1.会社概要
11.9.2.提供商品
11.9.3.財務パフォーマンス
11.9.4.最近の取り組み
11.10.シェイプウェイズ・ホールディングス: (NYSE: SHPW)
11.10.1.会社概要
11.10.2.提供商品
11.10.3.財務パフォーマンス
11.10.4.最近の取り組み
第12章 調査方法研究方法
12.1.一次調査
12.2.二次調査
12.3.前提条件
第13章付録
13.1.私たちについて
13.2.用語集
❖本調査レポートの見積依頼/サンプル/購入/質問フォーム❖