3D細胞培養の市場規模、シェア、動向、予測：製品、用途、エンドユーザー、地域別、2025～2033年

3D細胞培養の世界市場規模は、2024年に26億4,310万米ドルとなりました。今後、IMARC Groupは、市場は2033年までに78億1,970万米ドルに達し、2025年から2033年にかけて12.69%のCAGRを示すと予測しています。現在、北米が市場を独占しており、2024年には39.8％を超える大きな市場シェアを占めています。がん診断のための3D組織工学モデルや気道・気液界面オルガノイドのニーズが高まっていることに加え、in vivoモデルシステムを必要とする研究で細胞培養が広く利用されていることが、3D細胞培養市場シェアを拡大する主な要因となっています。

3D細胞培養市場は、いくつかの重要な要因によって牽引されています。創薬や薬剤開発における3D細胞培養モデルの採用が増加していることは、従来の2次元培養と比較して、より生体内条件を再現できるモデルであることから、主要な促進要因の一つとなっています。生物医学研究、特にがんや再生医療において、より正確で効率的、かつ費用対効果の高いプラットフォームへの需要が高まっていることは、3D細胞培養市場の見通しを良好なものにしています。足場材料、バイオリアクター、培養液の技術的進歩により、3D培養システムの性能と拡張性が向上しています。さらに、個別化医療への投資の増加や動物実験の削減が重視されるようになっていることも、市場拡大に寄与しています。組織工学や臓器オンチップ技術への注目の高まりも、3D細胞培養ソリューションの需要を支えています。

米国の3D細胞培養市場は、個別化医療への注目の高まりと、より正確な薬剤試験モデルの必要性によって牽引されています。3D細胞培養は、従来の2Dモデルと比較して、ヒト組織の挙動をより正確に再現することができます。がんや心血管系疾患などの慢性疾患の有病率の増加は、より効果的な治療法の研究を推進し、3D培養システムの需要を押し上げています。足場材料、バイオリアクター、培養液の技術的進歩により、3D細胞培養の効率と拡張性が向上し、3D細胞培養市場の成長を支えています。例えば、2024年4月、ライフサイエンス機関であるSartorius社と米国を拠点とする新興企業TheWell Bioscience社は、創薬プロセスのための3D高度細胞モデルを作成するために設計されたハイドロゲルとバイオインクの開発で協力することを決定しました。さらに、ザルトリウスはTheWell Bioscience社に少数株主として出資し、その製品を販売することで、ラボ事業の範囲を拡大します。このほか、生物医学研究への資金提供の増加、動物実験を減らすための規制当局の支援、バイオテクノロジー部門の拡大が市場成長の原動力となっています。

3D細胞培養市場動向：

細胞ベースの調査における進歩

薬剤の発見、腫瘍の研究、幹細胞の挙動を理解するために使用される三次元細胞培養システムの採用が増加しており、3D細胞培養市場成長の主な要因となっています。従来の2次元培養とは異なり、3D細胞培養システムは生体の生理学的条件を忠実に模倣することで予測精度を高めています。そのため、より良い実験結果を得るための学術研究や産業研究に広く使用されています。

がん研究においては、3D細胞培養の需要が高まっています。3D細胞培養は、腫瘍の微小環境をほぼ正確に模倣できる生理学的に適切なモデルの開発を可能にし、それによって病気の理解を深めるのに役立つからです。世界保健機関（WHO）の報告によると、2020年に新たにがんに罹患する患者数は世界で1,930万人以上にのぼるといいます。このような高度な研究ツールの開発は、今日、急務となっています。治療開発と精密腫瘍学における3D培養技術への依存度の高まりは、個別化医療に向けた医学研究とソリューションの基盤としての3D培養技術の位置づけをさらに強固なものにしています。

臓器オンチップ・モデルへの需要の高まり

3D細胞培養の主要な市場動向の一つは、3D細胞培養技術を使用して人間の臓器の機能を模倣する臓器オンチップ（OoC）システムです。このようなシステムは、人間の生理学により近い類似性を示すため、薬物検査や病気のモデル化のための貴重なツールであることが証明されています。OoCテクノロジーは動物実験への依存を減らし、より正確で信頼性の高い医薬品開発法を求める規制動向や業界のニーズに沿った倫理的かつ実用的な利点を提供します。

したがって、医薬品開発における臓器オンチップ技術は、医薬品候補の研究開発にかかる総コストを25％削減することができます。この側面は、前臨床試験における予測可能性の向上と相まって、3D細胞培養ベースのOoCシステムを製薬業界にとって変革的なツールにしています。このような革新的で費用対効果が高く、倫理的な調査方法に対する需要は加速度的に増加し、この市場のさらなる成長の原動力となると思われます。

個別化医療への注目の高まり

個別化医療への注目が高まり、in vivo環境を忠実に模倣した3D細胞培養のような生理学的に適切なモデルが求められています。こうした高度なモデルは、従来の方法よりも個々の患者の反応についてより正確な洞察を提供することで、オーダーメイドの治療戦略の開発を可能にします。個別化医療、特にプレシジョンヘルスの重要性は、研究や臨床応用における3D細胞培養システムの導入に大きな影響を与えています。

3D細胞培養市場は、個別化ヘルスケアの進展に焦点を当てた資金調達イニシアチブの増加により、さらに活性化しています。例えば、カナダ政府は2022年4月、カナダ人の健康アウトカムを改善するための「All for One」精密医療パートナーシップを発表しました。このプログラムは、重篤な遺伝性疾患の診断と治療に不可欠なゲノムワイド配列決定へのアクセスを拡大するものです。このようなイニシアチブは、精密医療に向けた世界的な推進力の高まりを強調するものであり、その結果、このような変革的ヘルスケアアプローチをサポートする革新的な3D培養技術に対する需要が高まっていることを裏付けています。

動物実験からの倫理的転換

動物を用いた研究の道徳的・科学的限界に対する認識の高まりは、正確な生物学的洞察を提供するヒト関連モデルの開発への努力を強めています。世界中の規制機関は、特に医薬品開発や化粧品において、動物実験に関するより厳格なガイドラインを施行し、企業に先進的な試験管内システムの導入を促しています。オルガノイドや足場ベースのモデルを含む3D細胞培養テクノロジーは、従来の方法よりも効果的に生理学的条件を再現し、毒性スクリーニングや疾患モデリングにおける予測精度を高める。クルルティフリーテストへのシフトは、特に医薬品や化粧品分野で顕著であり、企業は進化する政策や消費者の期待に応えるため、革新的なプラットフォームに投資しています。代替試験法のための資金が増加し、バイオプリンティング技術が進歩するにつれて、3D細胞培養は研究と治療開発のための信頼性が高く倫理的なソリューションとして支持を集め、科学の進歩を損なうことなく動物モデルへの依存を減らしています。2024年、EUの資金提供を受けてENLIGHTプロジェクトに取り組んでいる研究者たちは、3Dバイオプリンティングを進化させ、ミニチュアのヒト膵臓モデルを作成し、糖尿病治療テストを改善しました。この技術では、細胞の生存率と構造を維持するために、光を利用した印刷が用いられています。もうひとつのEUプロジェクト、PRISM-LTは、医療用途と無残な培養肉生産の両方のための3Dプリンティングを探求しています。

目次

第1章 序文

第2章 調査範囲と調査手法

• 調査の目的
• ステークホルダー
• データソース
  • 一次情報
  • 二次情報
• 市場推定
  • ボトムアップアプローチ
  • トップダウンアプローチ
• 調査手法

第3章 エグゼクティブサマリー

第4章 イントロダクション

第5章 世界の3D細胞培養市場

• 市場概要
• 市場実績
• COVID-19の影響
• 市場予測

第6章 市場内訳：製品別

• 足場ベースのプラットフォーム
• 足場不要のプラットフォーム
• マイクロチップ
• バイオリアクター
• その他

第7章 市場内訳：用途別

• がん調査
• 幹細胞調査
• 創薬
• 再生医療
• その他

第8章 市場内訳：エンドユーザー別

• バイオテクノロジーおよび製薬会社
• 契約調査機関
• 学術機関
• その他

第9章 市場内訳：地域別

• 北米
  • 米国
  • カナダ
• アジア太平洋地域
  • 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

第10章 SWOT分析

第11章 バリューチェーン分析

第12章 ポーターのファイブフォース分析

第13章 価格分析

第14章 競合情勢

• 市場構造
• 主要企業
• 主要企業のプロファイル
  • 3D Biotek LLC
  • Advanced Biomatrix Inc.
  • Avantor Inc.
  • CN Bio Innovations Limited
  • Corning Incorporated
  • Emulate Inc.
  • InSphero AG
  • Lonza Group AG
  • Merck KGaA
  • Promocell GmbH
  • Synthecon Inc
  • Thermo Fisher Scientific Inc.