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市場調査レポート
商品コード
1541555
バイオマテリアル市場レポート:タイプ、用途、地域別、2024~2032年Biomaterials Market Report by Type (Natural Biomaterial, Metallic Biomaterial, Ceramic Biomaterial, Polymeric Biomaterial), Application (Neurology, Cardiology, Orthopedics, Wound Care, Dental, Plastic Surgery, and Others), and Region 2024-2032 |
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カスタマイズ可能
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バイオマテリアル市場レポート:タイプ、用途、地域別、2024~2032年 |
出版日: 2024年08月10日
発行: IMARC
ページ情報: 英文 140 Pages
納期: 2~3営業日
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世界のバイオマテリアル市場規模は2023年に1,146億米ドルに達しました。今後、IMARC Groupは、市場は2032年までに2,766億米ドルに達し、2024~2032年の間に10.1%の成長率(CAGR)を示すと予測しています。医療産業における継続的な進歩が、心血管疾患の有病率の上昇とともに、主に市場を推進しています。
主要市場促進要因筋骨格系疾患の患者数の増加が市場促進要因の1つとなっています。さらに、創傷閉鎖のための溶解可能な縫合糸やドレッシング材、ステープル、クリップにこれらの材料が採用されつつあることも、もう一つの重要な成長促進要因として作用しています。
主要市場動向:ポリマー合成、タンパク質・ペプチド工学、分子自己組織化、微細加工技術におけるいくつかの進歩は、市場を強化する新たな動向のひとつです。
地理的動向:北米は、しばしば医療介入を必要とする高齢者人口の拡大により、市場全体で明確な優位性を示しています。さらに、研究機関の増加や強固な医療インフラが、この地域の市場成長を後押ししています。
競合情勢:バイオマテリアル市場概要によると、著名な企業には、BASF SE、Berkeley Advanced Biomaterials、Carpenter Technology Corporation、Collagen Matrix Inc.、CoorsTek Inc.、Corbion N.V.、Dentsply Sirona、Evonik Industries AG、Johnson &Johnson、Koninklijke DSM N.V.、Medtronic plc、Stryker Corporation、Victrex plc、Zimmer Biometなどがあります。
課題と機会:厳しい規制の枠組みと広範な前臨床試験が市場の足かせとなっています。しかし、臨床使用前に生体適合性を評価するためのより予測的な生体内モデルや生体外モデルの採用が導入されることで、予測期間中に市場は拡大すると予想されます。
3Dプリンティング技術の発展
3Dプリンティング技術をはじめとする新たなイノベーションの採用より、医療用インプラントやデバイスの設計・製造方法が改善されつつあります。さらに、従来の方法では困難または不可能であった、患者固有の複雑な形態の製造も可能になっています。その結果、これらの技術は、歯科、整形外科、補綴など、解剖学的精度が重要なセグメントで幅広く応用されています。これは、有利なバイオマテリアル市場の最近の機会のひとつです。例えば、2024年2月、Nanavati Max Super Specialty Hospitalはムンバイに医療用3Dプリントラボを開設し、高精度の手術を容易にしました。この先駆的な施設は腫瘍学と密接に統合され、再建整形外科手術、腫瘍学手術、特殊歯科手術において正確かつ慎重に行うことが求められる最先端の精密手術を記載しています。さらに、個々の患者の解剖学的構造に合わせたカスタマイズ型複雑な医療機器やインプラントを作成するためのバイオマテリアルにおける3D印刷技術の広範な統合は、世界中でさらに広範な支持を集めています。例えば、2023年10月には、ベルゲンのハウケラン大学病院の作業療法士が、3Dプリンティングとスキャニング技術を使って、痛みを軽減し、劣化を最小限に抑え、患者のコンプライアンスを高めることができる、パーソナライズされた手の装具を開発するという研究が発表されました。これとは別に、3Dプリンティングでは、機械的特性の異なる材料の勾配を組み込むことができ、これも市場にプラスの影響を与えています。例えば、2023年10月、エボニックは多数の医療用途向けにインプラントグレードのフィラメントと炭素繊維強化PEEKを発売しました。さらに、これらの技術は慢性疾患の治療を支援するものであり、今後数年間は全体的なバイオマテリアル市場の展望に拍車をかけると予測されています。例えば、2023年7月には、韓国バイオサイエンス・バイオテクノロジー研究院(Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology)、韓国機械材料研究院(Korea Institute of Machinery and Materials)、科学情報通信部(Ministry of Science and ICT)管轄の研究所との共同研究により、天然キラー(NK)免疫細胞の機能を強化する世界初の3Dバイオプリンティング技術が発表されました。
組織工学の革新
組織工学はバイオマテリアル研究において重要な役割を果たしています。組織機能を維持、回復、改善するための生物学的代替物の開発において、絶大な人気を博しています。例えば、オルガナバイオ社は2023年6月、再生医療と細胞治療の進歩を加速するために特別に設計されたNeoPAC胎盤と臍帯組織の採用を発表しました。さらに、オルガナバイオは研究開発専用(RUO)と臨床グレードの組織の両方を提供することで、研究者に出生組織のポテンシャルを引き出すことを奨励し、それによって多くの病状に対処する革新的な治療法の開発を可能にします。これとは別に、新組織の形成を促進するために望ましい細胞間相互作用を引き起こすように設計された材料である新規足場に対する需要の高まりも市場を上昇させています。例えば、2023年6月、組織工学の主要なイノベーターの1つである3DBioFibR社は、2つの新しいコラーゲン繊維製品、すなわちCollaFibR 3DとμCollaFibR足場をリリースしました。これらの製品は、組織培養や組織工学の用途に大きな利点をもたらします。さらに、より構造的・機能的に正確な組織工学を可能にするため、さまざまな組織による研究開発活動や研究施設への投資が活発化していることも、バイオマテリアルの収益に貢献しています。例えば、2023年1月、国立生体医用画像・生体工学研究所(NIBIB)は、最先端技術の検証、開発、普及を加速するための新しい学内研究プログラムである生体医用工学技術加速センター(BETAセンター)を設立しました。同センターは、バイオセンシング、人工・合成生物学、バイオメディカルイメージング、ナノ材料・バイオマテリアルなど、いくつかのセグメントに焦点を当てています。
創傷被覆材における用途の拡大
バイオマテリアルは、急性と慢性の傷害を含む数多くタイプの創傷の治癒過程と治療成績の改善に役立つため、高度創傷被覆材への採用が増加しており、重要な成長促進要因として作用しています。このほか、主要参入企業はサステイナブル創傷治療用材料を開発しています。例えば2024年3月、科学技術省傘下の科学技術高等研究所(IASST)の科学者チームが、バナナ繊維を使った環境に優しい創傷被覆材を発表しました。さらに、この革新的なドレッシング材の製造に使用される材料はすべて地元で入手可能な天然材料であるため、製造プロセスは費用対効果が高く、シンプルで無害です。これとは別に、バイオ材料をベースとした創傷被覆材への傾倒の高まりが、バイオマテリアル市場の価格を押し上げています。創傷被覆材は、発泡体、ハイドロゲル、フィルムなど様々な材料から製造され、抗菌剤のような生物活性物質が含まれていることが多く、感染症を減らし、組織の再生を促進します。例えば、2022年5月、スウェーデンの医療機器新興企業であるAmferia ABは、両親媒性抗菌ハイドロゲル別の抗菌材料について、米国特許商標庁(USPTO)から基礎特許を付与されました。これに伴い、2023年6月、Journal of Biomaterials Advancesに掲載された調査結果によると、ベルファストのクイーンズ大学の研究チームは、足場とも呼ばれる3Dプリント包帯を設計し、糖尿病性足潰瘍(DFU)を治癒する革新的な治療方法を提示しました。
IMARC Groupは、2024~2032年までの世界、地域、国レベルでのバイオマテリアル市場予測とともに、市場の各セグメントにおける主要動向の分析を提供しています。当レポートでは、市場をタイプ別と用途別に分類しています。
現在、金属バイオマテリアルが最大の市場シェアを占める
本レポートでは、市場をタイプ別に詳細に区分・分析しています。これには、天然バイオ材料、金属バイオ材料、セラミックバイオ材料、高分子バイオ材料が含まれます。同レポートによると、金属バイオマテリアルが最大のセグメンテーションを占めました。
このセグメンテーションの成長は、金属バイオマテリアルが示す卓越した強度、最適な耐久性、強化された生体適合性によるものです。その結果、歯科用インプラント、整形外科用インプラント、心臓血管用デバイスなど、広範囲な耐荷重用途が見つかる。例えば、2024年4月、ボストン・マイクロ・ファブリケーション(BMF)は、革新的なUltraThineer材料の米国食品医薬品局(FDA)認可を発表しました。さらに、ステンレス鋼、チタン、コバルトクロム合金など、いくつかの金属は、体動のストレス下で長寿命と弾力性を確保する優れた機械的特性により、広く使用されています。例えば、2022年1月、学術誌『Colloids and Surfaces A』によると、研究者らは人工インプラントのオッセオインテグレーションと生物活性を高めるために、TC26合金をナノ多孔質TiO2で効率的に改質しました。これに加えて2023年6月には、テクノポリス・モスクワ経済特区がチタン製インプラントの生産を発表しました。その結果、製品用途の増加は、今後数年間、金属バイオマテリアル市場需要を牽引し続けると考えられます。
本レポートでは、市場を用途別に詳細に区分・分析しています。これには、神経学、心臓病学、整形外科、創傷治療、歯科、形成外科、その他が含まれます。
耐久性のあるセラミック、金属、ポリマーベースの材料は、人工関節や骨の修復に不可欠です。さらに、口腔組織との高い適合性と強度を必要とする再建器具の製造にも採用されています。これとは別に、神経学や循環器学などの主要セグメントでは、神経インプラント、ブレイン・マシン・インターフェース、ステント、ペースメーカーなどにバイオマテリアルが必要とされています。例えば、2022年2月、ペンシルベニア州立大学ルンドクイスト生物医療イノベーション研究所とカリフォルニア大学ロサンゼルス校の研究者は、新生血管を促進し、脳卒中後の免疫反応を標的とする新規バイオマテリアルを開発しました。バイオマテリアル市場の統計によると、その他のカテゴリーにはドラッグデリバリーシステムや眼科のような用途が含まれ、バイオマテリアルはそれぞれインプラントや薬剤放出制御のためのオーダーメイドのソリューションを提供しています。
現在、北米が世界市場シェアを独占
この調査レポートは、北米(米国、カナダ)、アジア太平洋(中国、日本、インド、韓国、オーストラリア、インドネシア、その他)、欧州(ドイツ、フランス、英国、イタリア、スペイン、ロシア、その他)、ラテンアメリカ(ブラジル、メキシコ、その他)、中東アフリカを含むすべての主要地域市場の包括的な分析も提供しています。同レポートによると、北米が最大のバイオマテリアル市場シェアを占めています。
北米の良好な規制環境、特に新しいバイオマテリアルと医療機器の迅速な承認と開拓を支援する米国食品医薬品局(FDA)の役割が、この地域市場を後押ししています。例えば、2019年11月、DiFusion Inc.は、チタンとポリ-エーテル-エーテル-ケトンの組み合わせである異なるバイオマテリアルZfuzeをベースとするXiphos-ZF脊椎インターボディデバイスのFDA承認を取得しました。さらに、2023年10月には、バイオマテリアルプラットフォーム企業の1つであるDimension Inxが、初の3Dプリント再生骨移植製品であるCMFlexのFDA承認を発表しました。さらに、脊椎手術を行う外来手術センター(ASC)の増加が、もう一つの重要な成長促進要因として作用しています。例えば、2023年2月にBecker's Healthcareが発表したデータによると、米国では183以上のASCが低侵襲脊椎手術(MISS)を行っています。これとは別に、美容整形手術の人気の高まりが地域市場をさらに刺激しています。さらに、米国科学財団や米国標準技術研究所など、バイオマテリアルの使用に関する支援を提供する複数の官民組織によるイニシアチブの開始は、予測期間にわたって北米市場を活性化させることが期待されています。
The global biomaterials market size reached US$ 114.6 Billion in 2023. Looking forward, IMARC Group expects the market to reach US$ 276.6 Billion by 2032, exhibiting a growth rate (CAGR) of 10.1% during 2024-2032. Continuous advancements in the healthcare industry, along with the rising prevalence of cardiovascular diseases, are primarily propelling the market.
Major Market Drivers: The increasing number of individuals with musculoskeletal conditions represents one of the primary drivers stimulating the market. Additionally, the rising adoption of these materials in dissolvable sutures and dressings, staples, and clips for wound closure is also acting as another significant growth-inducing factor.
Key Market Trends: Several advancements in polymer synthesis, protein and peptide engineering, molecular self-assembly, and microfabrication technologies are among the emerging trends bolstering the market.
Geographical Trends: North America exhibits a clear dominance across the market, owing to the expanding geriatric population who often need medical interventions. Moreover, the inflating number of research institutions and robust healthcare infrastructures is impelling the growth of the regional market.
Competitive Landscape: As per the biomaterials market overview, some of the prominent companies include BASF SE, Berkeley Advanced Biomaterials, Carpenter Technology Corporation, Collagen Matrix Inc., CoorsTek Inc., Corbion N.V., Dentsply Sirona, Evonik Industries AG, Johnson & Johnson, Koninklijke DSM N.V., Medtronic plc, Stryker Corporation, Victrex plc, and Zimmer Biomet, among many others.
Challenges and Opportunities: Stringent regulatory frameworks and extensive preclinical testing are hampering the market. However, the introduction of more predictive in-vivo and in-vitro models to assess biocompatibility before clinical use is expected to augment the market over the forecasted period.
Development of 3D Printing Technologies
The introduction of novel innovations, including 3D printing technologies, is improving the ways in which medical implants and devices are designed and manufactured. Moreover, they enable the production of patient-specific and complex shapes that are difficult or impossible to achieve with traditional methods. Consequently, these technologies find extensive applications in fields, such as dentistry, orthopedics, prosthetics, etc., where anatomical precision is crucial. This, in turn, is one of the lucrative biomaterials market recent opportunities. For example, in February 2024, Nanavati Max Super Specialty Hospital launched a medical 3D printing laboratory in Mumbai to facilitate high-precision surgeries. This pioneering facility is closely integrated with oncology to offer state-of-the-art precision surgeries that are required to be performed accurately and carefully in reconstructive orthopedic, oncologic, and specialized dentistry surgeries. Additionally, the widespread integration of 3D printing technology in biomaterials for creating customized and complex medical devices and implants tailored to individual patients' anatomies is further gaining extensive traction across the globe. For instance, in October 2023, a study was published that assisted the occupational therapists at the Haukeland University Hospital in Bergen to develop personalized hand orthoses by using 3D printing and scanning technologies, which can reduce pain, minimize deterioration, enhance patient compliance, etc. Apart from this, 3D printing allows for the incorporation of gradients of materials with varying mechanical properties, which is also positively influencing the market. For example, in October 2023, Evonik launched implant-grade filaments and carbon-fiber-reinforced PEEK for numerous medical applications. Furthermore, these technologies assist in the treatment of chronic diseases, which is projected to fuel the overall biomaterials market outlook in the coming years. For example, in July 2023, through joint research with the Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology, the Korea Institute of Machinery and Materials, and the institute under the jurisdiction of the Ministry of Science and ICT launched the world's first 3D bioprinting technology that enhances the function of natural killer (NK) immune cells.
Innovations in Tissue Engineering
Tissue engineering plays an important role in biomaterials research. It is gaining immense popularity for developing biological substitutes to maintain, restore, or improve tissue function. For example, in June 2023, OrganaBio announced the introduction of NeoPAC placenta and umbilical cord tissues that are specifically designed to accelerate the progress of regenerative medicine and cell therapy. Moreover, by providing both Research Use Only (RUO) and clinical-grade tissues, OrganaBio encourages researchers to tap into the potential of birth tissues, thereby enabling the development of innovative therapies to address numerous medical conditions. Apart from this, the rising demand for novel scaffolds that are materials engineered to cause desirable cellular interactions to facilitate the formation of new tissues is also elevating the market. For instance, in June 2023, 3DBioFibR, one of the leading innovators in tissue engineering, released two new collagen fiber products, namely CollaFibR 3D and μCollaFibR scaffold. These variants offer significant benefits for tissue culture and tissue engineering applications. Additionally, the elevating investments in R&D activities and research facilities by various organizations to enable the engineering of more structurally and functionally accurate tissues are contributing to the biomaterials market revenue. For example, in January 2023, the National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB) established the Center for Biomedical Engineering Technology Acceleration (BETA Center), a new intramural research program to accelerate the validation, development, and dissemination of cutting-edge technologies. The center focuses on several areas, such as biosensing, engineered and synthetic biology, biomedical imaging, nanomaterials and biomaterials, etc.
Growing Applications in Wound Dressings
The rising adoption of biomaterials in advanced wound dressings, as they help in improving the healing process and outcomes for numerous types of wounds, including acute and chronic injuries, is acting as a significant growth-inducing factor. Besides this, key players are developing sustainable materials for wound care. For example, in March 2024, a team of scientists at the Institute of Advanced Study in Science and Technology (IASST), under the Department of Science and Technology, introduced an eco-friendly wound dressing material made using banana fibers. Moreover, all the materials utilized in creating this innovative dressing material are locally available and natural, making the manufacturing process cost-effective, simple, and non-toxic. Apart from this, the increasing inclination towards bio-material-based wound dressings is elevating the biomaterials market prices. They can be produced from various materials, including foams, hydrogels, films, etc., that are often imbued with bioactive substances like antimicrobial agents to reduce infection and promote tissue regeneration. For instance, in May 2022, Amferia AB, a Swedish medical device startup, was granted a foundational patent by the U.S. Patent and Trademark Office (USPTO) for an antimicrobial material based on an amphiphilic antimicrobial hydrogel. In line with this, in June 2023, according to the findings published in the Journal of Biomaterials Advances, a team of researchers from Queen's University of Belfast designed a 3D printed bandage, also called a scaffold, which presents an innovative method of treatment to heal diabetic foot ulcers (DFUs).
IMARC Group provides an analysis of the key trends in each segment of the market, along with the biomaterials market forecast at the global, regional, and country levels for 2024-2032. Our report has categorized the market based on the type and application.
Natural Biomaterial
Metallic Biomaterial
Ceramic Biomaterial
Polymeric Biomaterial
Currently, metallic biomaterial accounts for the largest market share
The report has provided a detailed breakup and analysis of the market based on the type. This includes natural biomaterial, metallic biomaterial, ceramic biomaterial, and polymeric biomaterial. According to the report, metallic biomaterial represented the largest segmentation.
The growth in this segmentation is driven due to exceptional strength, optimal durability, and enhanced biocompatibility exhibited by metallic biomaterials. Consequently, they find extensive load-bearing applications, including dental implants, orthopedic implants, cardiovascular devices, etc. For instance, in April 2024, Boston Micro Fabrication (BMF) announced the U.S. Food and Drug Administration (FDA) clearance for its innovative UltraThineer material. Moreover, several metals, such as stainless steel, titanium, cobalt-chromium alloys, etc., are widely used, owing to their superior mechanical properties that ensure longevity and resilience under the stress of bodily movements. For example, in January 2022, according to the journal Colloids and Surfaces A, researchers efficiently modified a TC26 alloy with nanoporous TiO2 to enhance the osseointegration and bioactivity of artificial implants. In addition to this, in June 2023, Technopolis Moscow SEZ announced the production of titanium implants. As a result, the increasing product applications will continue to drive the metallic biomaterials market demand in the coming years.
Neurology
Cardiology
Orthopedics
Wound Care
Dental
Plastic Surgery
Others
The report has provided a detailed breakup and analysis of the market based on the application. This includes neurology, cardiology, orthopedics, wound care, dental, plastic surgery, and others.
Durable ceramic, metallic, and polymer-based materials are essential for joint replacements and bone repair. Moreover, they are adopted in the manufacturing of reconstructive devices that require high compatibility and strength with oral tissues. Apart from this, key areas, including neurology and cardiology, require biomaterials for neural implants, brain-machine interfaces, stents, pacemakers, etc. For instance, in February 2022, Researchers at the Lundquist Institute for Biomedical Innovation, Penn State, and the University of California Los Angeles developed novel biomaterials to promote new blood vessels and target post-stroke immune responses. According to the biomaterials market statistics, the other category encompasses additional applications like drug delivery systems and ophthalmology, where biomaterials offer tailored solutions for implants and controlled medication release, respectively.
North America
United States
Canada
Asia-Pacific
China
Japan
India
South Korea
Australia
Indonesia
Others
Europe
Germany
France
United Kingdom
Italy
Spain
Russia
Others
Latin America
Brazil
Mexico
Others
Middle East and Africa
North America currently dominates the global market share
The market research report has also provided a comprehensive analysis of all the major regional markets, which include North America (the United States and Canada); Asia Pacific (China, Japan, India, South Korea, Australia, Indonesia, and others); Europe (Germany, France, the United Kingdom, Italy, Spain, Russia, and others); Latin America (Brazil, Mexico, and others); and the Middle East and Africa. According to the report, North America accounted for the largest biomaterials market share.
The favorable regulatory environment in North America, particularly the role of the U.S. Food and Drug Administration (FDA), which supports the rapid approval and development of new biomaterials and medical devices, is fueling the regional market. For example, in November 2019, DiFusion Inc. received FDA approval for its Xiphos-ZF spinal interbody device, which is based on a different biomaterial Zfuze, a combination of titanium and poly-ether-ether-ketone. Additionally, in October 2023, Dimension Inx, one of the biomaterials platform companies, announced the FDA approval of CMFlex, the first 3D-printed regenerative bone graft product. Moreover, the growing number of ambulatory surgical centers (ASCs) that perform spinal surgeries is acting as another significant growth-inducing factor. For instance, in February 2023, according to Becker's Healthcare data showcased that more than 183 ASCs in the United States perform minimally invasive spine surgery (MISS). Apart from this, the inflating popularity of cosmetic surgeries is further stimulating the regional market. In addition, the launch of initiatives undertaken by several public and private organizations, including the National Science Foundation and the National Institute of Standards and Technology, which provide assistance pertaining to biomaterials usage, is expected to fuel the market in North America over the forecasted period.
BASF SE
Berkeley Advanced Biomaterials
Carpenter Technology Corporation
Collagen Matrix Inc.
CoorsTek Inc.
Corbion N.V.
Dentsply Sirona
Evonik Industries AG
Johnson & Johnson
Koninklijke DSM N.V.
Medtronic plc
Stryker Corporation
Victrex plc
Zimmer Biomet
(Please note that this is only a partial list of the key players, and the complete list is provided in the report.)
February 2024: 3D Systems, one of the U.S.-based 3D printer manufacturers, launched its new multi-material 3D printed denture offering.
February 2024: Researchers from MIT introduced a 3D-printable tissue adhesive that demonstrates superior tissue adhesion. This technology holds immense potential for enhancing biomedical devices and wound care applications.
January 2024: Evonik introduced the world's first carbon-fiber-reinforced PEEK filament for long-term 3D-printed medical implants.
January 2024: restor3d, one of the musculoskeletal implant specialists, successfully commercialized femoral implants produced via a previously cleared additive manufacturing method, outperforming the mechanical properties of cast implants.