ラボラトリー用ロボットアーム-市場シェア分析、産業動向・統計、2024～2029年成長予測

ラボラトリー用ロボットアーム市場は、前年度53億米ドルで、予測期間中CAGR 11.5％で成長し、今後5年間で101億8,000万米ドルに達すると予測されています。

ロボットアームは、柔軟性、スペースの有効利用、ラボ周辺機器のシームレスな統合を必要とする用途のために、研究ラボで急速に使用されるようになっています。アームのプログラミングが簡単なため、採用は時間の経過とともに拡大しています。サンプル調製、分析装置の運転、サンプルハンドリングは、これらのロボットが行う典型的な業務です。その結果、ラボの自動化がラボ用ロボットアーム使用の主要原動力となっています。

主要ハイライト

• ロボットアームは、アッセイ開発、細胞生物学、バイオアッセイバリデーション、DNA定量、PCRセットアップ、クリーンアップなどに広く使用されています。これらは、マイクロプレート、リザーバー、使い捨てチップラックのような標準的な実験器具のハンドリングに最適化されています。これらはまた、リーダー、洗浄器、試薬ディスペンサーなど、マイクロプレートをベースとした実験器具の出し入れにも役立ちます。さらに、生物医学研究では、主にサンプルの処理にロボットアームが使用されてきました。創薬プロセスにおけるロボットアームの影響力は限定的であり、開発、試験、商品化のプロセスに平均15年から20年かかる理由もここにあります。実験室の自動化とロボット工学、特にAIとMLにおける最近の改良は、生命科学と製薬における新たなフロンティアを生み出しました。今や、人間の能力を超える速度と精度で作業を完了することができます。
• 例えば、FDAの医薬品評価研究センター（CDER）は最近、50の全く新しい医薬品と生物学的製剤を承認しました。承認された50の新薬・生物学的製剤のうち33は低分子であり、17はモノクローナル抗体などの高分子でした。しかし、生物学的製剤の承認数はここ数年、増加の一途をたどっています。このような膨大な医薬品承認が、研究対象市場の原動力となると思われます。
• さらに、安定性、高精度、再現性、多くの自由度、可動性、遠隔操作などの明らかな利点により、協働ロボットアームはしばらくの間、医療用画像診断や手術で使用されてきました。多くの外科手術において、ロボット手術は今や現実のものとなっています。国民保健サービス（英国）によると、英国では2021年4月から2022年3月の間に4,330万件の画像検査が報告されています。2022年3月には367万件の画像検査が行われたとされます。2022年3月の画像診断で最も多かったのは単純X線撮影（X線）で182万件、次いで診断用超音波（85万件）、コンピューター断層撮影（CTスキャン）、磁気共鳴画像（56万件）でした。
• さらに、患者数の増加と検査可能な検査項目の増加により、検査室に送られる検査項目も増えています。しかし、これらのサンプルを処理するためにより多くのスタッフが必要となり、医療施設は人手を必要としています。労働統計局によると、検査技師の需要は伸びています。例えば、米国医科大学協会（AAMC）は、2030年までに42,600人、翌10年末までに121,300人の臨床医が不足すると予測しています。これは、研究市場の需要を押し上げると思われます。
• さらに、ポストCOVIDにおいても、検査ラボの能力向上とスピードアップに対する検査ラボへのプレッシャーが高まっています。毎日検査されるサンプル数の増加に伴い、ベンダーによる自動化システムの市場開拓が成長しており、市場成長の機会を生み出しています。例えば、"AutoVac"として知られるロボットアームは、アストラゼネカのワクチン12回分を1つのバイアルから4分以内で取り出すことができると発表されました。タイのチュラロンコン大学の研究チームがこの装置を開発しました。通常、医療専門家は1本のバイアルから最大10回分を手作業で分注することができます。通常と比べると、このロボットアームは20％ほど生産量を増やすことができます。この装置は、各ワクチン・バイアルから20％の投与量（10～12回）を正確に約束します。
• さらに、ロシアとウクライナの戦争が電子部品のサプライチェーンに影響を与えています。この紛争はサプライチェーンを混乱させ、原材料の不足と価格上昇を引き起こし、ロボットアームメーカーに影響を与え、エンドユーザーのコスト上昇につながる可能性があります。

ラボ用ロボットアーム市場動向

ゲノミクスとプロテオミクスの用途が大きな市場シェアを占める見込み

• ゲノミクスとは、遺伝学の要素を取り入れながら、生物の全ゲノムを研究することを指します。科学者たちは、高度な遺伝子配列決定において、精度の向上、スループットの向上、コストの削減を常に求めています。ほとんどの研究室ではアクセスが不足しているが、自動化によってこれらすべてが実現することが多いです。
• ここ数年の技術の進歩、臨床研究に対する投資の増加、計算能力の向上により、特に大規模なデータセットをテストする際に、未知の相関関係、隠れたパターン、その他洞察を示すデータ解析の進歩という点で、ゲノムシーケンスに関する知識は著しく向上しています。さらに、主に最近のゲノム解析の発展により、新しい医学的進歩が急速に進んでいます。DNA配列解析は、遺伝的変異がどのように病気につながるかをより明確に理解し、したがって新たな治療法につながります。NIHによると、国立衛生研究所による臨床研究資金は180億米ドルでした。
• さらに、ラボラトリーオートメーションは、大きな柔軟性、より高いスループット、そして手頃なソリューションの余地を作った。それはより迅速なハンドリングを提供し、信頼性と精度の欠如を心配することなくプロセスを迅速化することができます。ジェノタイピングとDNAシーケンシングは手頃な価格になり、その成長率は堅調です。DNAの単離、DNAのクローニングまたは増幅、酵素シーケンス反応の準備、DNAの精製、DNA配列を得るための蛍光ラベルによるDNA断片の分離と検出など、大規模なシーケンスプロセスのほぼすべてのステップを自動化できる装置もあります。
• ゲノミクスは医療の有効性を高め、プレシジョンメディシンを加速する可能性を秘めているが、最も有望な分野のひとつは、臨床試験への遺伝子検査の導入です。科学が飛躍的に進歩し、ゲノミクスの効果に対する認識が高まるにつれ、収集されたサンプルとそこから生成されるデータの価値を最大化する必要性と機会が生じています。その結果、臨床開発のあらゆる段階や研究において、遺伝子サンプルの取得が広く求められています。
• 2022年4月、インドの38のゲノム配列決定機関からなるINSACOG（Indian SARS-CoV-2 Consortium on Genomics）は、1月から4月までにインドで8万9,860サンプルの配列決定が行われたと推定する報告書を発表しました。現在、合計で24万570サンプルがシークエンシングされています。インドの全症例の0.397％しかシーケンスが完了していないです。新しいコロナウイルスのゲノム配列に関する世界で最も広範なデータベースであるGISAID（Global Initiative on Sharing Avian Influenza Data）の最新データによれば、このような状況です。ゲノミクスを利用することで、ウイルスのパターンを特定し、将来の変異拡大を防ぐことが可能になります。ゲノミクス＆プロテオミクスのニーズの高まりは、調査された市場の成長にとって有利な機会になると予想されます。
• さらに、核酸単離、RNAiスクリーニング、CRISPR分析、PCR、遺伝子発現分析は、自動化を使用するゲノミクス用途のほんの一部です。ラボラトリーオートメーションの参入企業/ベンダーは、これらの用途要件を満たすツールを開発しています。例えば、Tecan Groupは最近、新しい「Fluent Automation Workstation」プラットフォームを発表しました。このプラットフォームは、日々の検査室自動化を簡素化し、ワークフローの生産性を向上させる様々な機能を組み込んでいます。この技術は検査中に動的に反応し、実際の時間に基づいて調整を行い、継続的に最適なスループットを維持します。

北米が大きな市場シェアを占めると予想される

• 米国は長年にわたり臨床研究のパイオニアです。この国にはPfizer、Novartis、GlaxoSmithKline、J&J、Novartisなどの大手製薬会社があります。政府はまた、開発業務受託機関（CRO）が最も集中している国でもあります。この国の重要なCROには、Laboratory Corp. of America Holdings、IQVIA、SyneosHealth、Parexel International Corp.などがあります。
• 業界大手各社の存在とFDAの厳しい規制により、同国の市場競争は激しいです。国内の企業は、競合他社よりも優位に立つために、ラボにロボット工学や自動化を導入する傾向が強まっています。
• 2022年2月、Auris HealthとKinovaは5年間の契約延長に合意しました。この契約により、Kinovaはロボット支援手術を目的としたMonarch Platformの成長においてオーリスを支援し続けることになります。この契約には、さらに3年間関係を延長するオプションも含まれています。オーリスのチームは、外科手術の実質的な進歩をサポートするための専用ロボットアームを開発するため、ロボットアームを専門とするカナダの企業Kinova社と協力しました。Monarchプラットフォームは、治療と診断用の気管支鏡手術を目的としています。
• さらに、デューク大学のエンジニアと眼科医は最近、患者の目を自動的に識別し、さまざまな目の病気の兆候をスキャンできるロボット画像診断装置を開発しました。ロボットアームと画像スキャナーを組み合わせたこの新装置は、1分以内に患者の目を自動的に追跡して撮影することができ、専門の眼科クリニックで使用されている従来のスキャナーと同等の鮮明な画像を生成することができます。同国におけるこうした革新的製品の拡大は、調査された市場の成長をさらに促進する可能性があります。
• 加えて、同国には最も多くの調査受託機関（CRO）が存在します。Syneos Health、IQVIA、Laboratory Corp.of America Holdings、Parexel International Corp.などが国内最大のCROです。同国の市場は、主要な競合企業がすべて存在することと、FDAの厳格な規則により、非常に競争が激しいです。この国の企業は、競合他社に対する競争優位性を得るために、ラボでロボットやオートメーションを急速に活用しています。ClinicalTrials.govによると、ロボットと自動化の導入は臨床研究分野の開発を支援する重要な要素であり、米国では最近12万9,005件以上の臨床試験が申請されました。さらに、ロボットと自動化の導入が進んでいるため、近年FDAの承認が大幅に増加しています。

ラボラトリー用ロボットアーム産業概要

検査室用ロボットアームは、Thermo Fisher Scientific Inc.、Hamilton Company、Hudson Robotics, Inc.、Tecan Group、Anton Paar GmbHなどの大手企業が存在し、適度に細分化されています。市場参入企業は、製品ラインナップを強化し、持続可能な競争優位性を獲得するために、提携や買収などの戦略を採用しています。

• 2022年3月-ウェールズでロボットアームががん治療に役立ちます。同病院の初期設備は、ウェールズ全土にロボット支援手術ネットワークを構築する計画の一環であり、さらに多くの技術が同郡全域に展開される予定です。NHSは、前立腺がんや婦人科がんの一部、消化器系、腎臓、膀胱の手術にロボットアームを使用します。
• 2022年2月-Automataは5,000万米ドルでラボの自動化を拡大。バイオテクノロジーと医薬品開発分野の成長により、同社は個々の作業、検査、マテリアルハンドリング用のロボットアームの製造を開始しました。

その他の特典：

• エクセル形式の市場予測（ME）シート
• 3ヶ月間のアナリスト・サポート

目次

第1章 イントロダクション

• 調査の前提条件と市場定義
• 調査範囲

第2章 調査手法

第3章 エグゼクティブサマリー

第4章 市場洞察

• 市場概要
• バリューチェーン分析
• 業界の魅力度-ポーターのファイブフォース分析
  • 新規参入業者の脅威
  • 買い手の交渉力
  • 供給企業の交渉力
  • 代替品の脅威
  • 競争企業間の敵対関係の強さ
• マクロ経済動向の市場への影響評価

第5章 市場力学

• 市場促進要因
  • ラボ自動化の動向の高まり
  • 研究室における作業安全への関心の高まり
• 市場抑制要因
  • 高価な初期設定

第6章 市場セグメンテーション

• タイプ別
  • 多関節アーム
  • デュアルアーム
  • パラレルリンクアーム
  • その他
• 用途別
  • 創薬
  • デジタルイメージング
  • ゲノム＆プロテオミクス
  • 臨床診断
  • システムバイオロジー
  • その他
• 地域別
  • 北米
  • 欧州
  • アジア太平洋
  • 世界のその他の中東・アフリカ

第7章 競合情勢

• 企業プロファイル
  • Thermo Fisher Scientific Inc.
  • Hamilton Company
  • Hudson Robotics, Inc.
  • Tecan Group
  • Anton Paar GmbH
  • Biomrieux SA
  • Siemens Healthineers AG
  • Beckman Coulter Inc.
  • Perkinelmer Inc.
  • QIAGEN NV
  • Abbott Laboratories

第8章 投資分析

第9章 市場の将来

The Robotic Arms in Laboratories Marke was valued at USD 5.3 billion in the previous year and is expected to grow at a CAGR of 11.5% during the forecast period to reach USD 10.18 billion by the next five years. Robotic arms are rapidly being used in research laboratories for applications that need flexibility, effective space use, and seamless integration of lab peripherals. With the simplicity with which the arms may be programmed, the adoption has expanded over time. Preparing samples, running analytical equipment, and handling sample material are typical duties these robots do. As a result, lab automation is the primary driver of laboratory robotic arm use.

Key Highlights

• Robotic arms are widely used in assay development, cell biology, bioassay validation, DNA quantification, PCR setup, and cleanup. These are optimized for handling standard labware, like microplates, reservoirs, and disposable tip racks. These are also helpful for loading and unloading microplate-based lab instruments, such as readers, washers, and reagent dispensers. Further, biomedical research has employed robotic arms primarily to process samples. Their influence in the drug discovery process remained limited, which explains why the development, testing, and commercialization process takes 15 to 20 years on average. Recent improvements in laboratory automation and robotics, particularly in AI and ML, have created a new frontier in life science and pharmaceutical. Tasks can now be completed at rates and precision that exceed human competence.
• For instance, the FDA's Center for Drug Evaluation and Research (CDER) recently approved 50 brand-new pharmaceutical and biological products. 33 of the 50 novel medications and biological products approved for usage had tiny molecules, while 17 were monoclonal antibodies and other large molecules. However, the number of biological approvals has constantly risen during the past few years. Such huge approvals for drugs will drive the studied market.
• Furthermore, due to its apparent benefits, including stability, high precision, repeatability, many degrees of freedom, mobility, and remote control, collaborative robotic arms have been used with medical imaging and operations for a while. In many surgical procedures, robotic surgery is now a reality. According to National Health Service (United Kingdom), 43.3 million imaging tests were reported between April 2021 and March 2022 in England. 3.67 million imaging tests were said to have been performed in March 2022. The most prevalent type of imaging in March 2022 was plain radiography (X-rays), with 1.82 million cases, followed by diagnostic ultrasound (0.85 million), computerized axial tomography (CT-scan), and magnetic resonance imaging (0.56 million).
• Moreover, more tests are being sent to the lab due to a higher number of patients and an increasing number of tests available. However, the need for more staff to process these samples leaves medical facilities needing help. According to the Bureau of Labor Statistics, the demand for lab workers is growing. For instance, the American Association of Medical Colleges (AAMC) predicted that by 2030 there would be a shortage of 42,600 and 121,300 clinicians by the end of the following decade. This would drive the demand for the studied market.
• Moreover, there has been increased pressure on the laboratories to increase testing labs capacity and speed even in Post-COVID. With the increase in the number of samples being tested every day, the market studied has been witnessing a growth in the developments of automation systems by vendors, which creates opportunities for the studied market growth. For instance, a robotic arm known as"AutoVac" was announced to be capable of extracting roughly 12 doses of the AstraZeneca vaccine from a single vial in under four minutes. A team of researchers at Thailand's Chulalongkorn University created this device. Typically, a medical expert can manually dispense up to 10 dosages from a single vial. Compared to the norm, this robotic arm can increase production by around 20%. The device accurately promises 20% of doses (between 10 and 12) from each vaccination vial.
• Furthermore, the Russia-Ukraine war is impacting the supply chain of electronic components. The dispute has disrupted the supply chain, causing shortages and price increases for raw materials, affecting robotic arms manufacturers and potentially leading to higher costs for end-users.

Robotic Arms In Laboratories Market Trends

Genomics and Proteomics Application is Expected to Hold Significant Market Share

• Genomics refers to the study of whole genomes of organisms while incorporating elements from genetics. Scientists always look for improved accuracy, higher throughput, and reduced cost during advanced gene sequencing. Though most labs lack access, automation has often delivered all these.
• With the technological advancements, increasing investments in clinical research, and computational capacities over the past few years, there has been significant improvement in knowledge of genome sequencing in terms of data analytics advances that show unknown correlations, hidden patterns, and other insights, specifically when testing data sets on a large scale. Moreover, novel medical advances are being made rapidly, mainly due to recent developments in genome analysis. DNA sequence analysis provides a clearer understanding of how genetic variation leads to disease and, thus, will lead to new cures. According to NIH, clinical research funding by the National Institute of Health was USD 18 billion.
• Furthermore, laboratory automation has made room for great flexibility, higher throughputs, and affordable solutions. It offers faster handling, and the process can be expedited without worrying about a lack of reliability and precision. Genotyping and DNA sequencing have been affordable, and the growth rate is robust. Some instruments can automate nearly every step of the large-scale sequencing process: isolating DNA, cloning or amplifying DNA, preparing enzymatic sequencing reactions, purifying DNA, and separating and detecting DNA fragments with fluorescent labels to obtain DNA sequences.
• Although genomics has the potential to increase medicine efficacy and speed up precision healthcare, one of the most promising areas is the introduction of genetic testing into clinical trials. With breakthroughs in science and growing awareness of the effect of genomics, there is a need and an opportunity to maximize the value of the gathered samples and the data generated from them. As a result, obtaining genetic samples is extensively urged at all phases and studies of clinical development.
• In April 2022, INSACOG (Indian SARS-CoV-2 Consortium on Genomics), a group of 38 genome sequencing institutes in India, published a report in which it was estimated that India sequenced 89,860 samples between January and April. There are now 240,570 sequenced samples in total. Only 0.397 percent of India's total cases have been sequenced. According to the most recent data from the Global Initiative on Sharing Avian Influenza Data (GISAID), the world's most extensive database of new coronavirus genome sequences, this is the case. Using genomics will enable the identification of the pattern of the virus and prevent future mutation spread. The increasing need for Genomics & Proteomics is anticipated to be a lucrative opportunity for the studied market's growth.
• Furthermore, nucleic acid isolation, RNAi screening, CRISPR analysis, PCR, and gene expression analysis are just a few of the genomics applications that use automation. Laboratory automation players/vendors are developing tools to meet these application requirements. Tecan Group, for example, recently introduced their new "Fluent Automation Workstation" platform, which incorporates various capabilities to simplify day-to-day laboratory automation and increase workflow productivity. The technique reacts dynamically during a run, making adjustments based on actual times to maintain continuous optimal throughput, visible in real time via an easy-to-understand Gantt chart.

North America is Expected to Hold the Significant Market Share

• The United States has been a pioneer in clinical research for years. This country is home to major pharmaceutical companies, like Pfizer, Novartis, GlaxoSmithKline, J&J, and Novartis. The government also has the highest concentration of contract research organizations (CROs). Some of the significant CROs in the country are Laboratory Corp. of America Holdings, IQVIA, SyneosHealth, and Parexel International Corp.
• Owing to the presence of all the major players in the industry and stringent FDA regulations, the market is very competitive in the country. Companies in the country are increasingly adopting robotics and automation in labs to gain an advantage over competitors.
• In February 2022, Auris Health and Kinova agreed to a five-year contract extension. In accordance with the deal, Kinovawould keep assisting Auris in growing its Monarch Platform, which is intended for robotic-assisted surgery. An option to prolong the relationship for a further three years is part of the agreement. To define and create a purpose-built robotic arm to support substantial advancement in surgery, the team at Auris collaborated with Kinova, a Canadian business specializing in robotic arms. The Monarch Platform is intended for therapeutic and diagnostic bronchoscopic operations.
• In addition, Duke University engineers and ophthalmologists recently created robotic imaging equipment that can automatically identify and scan a patient's eyes for signs of various eye illnesses. The new device, which combines a robotic arm and an imaging scanner, can automatically track and picture a patient's eyes in less than a minute and generate images as clear as those from conventional scanners used in specialized eye clinics. Such expansion of innovative products in the country may further drive the studied market growth.
• In addition, the country has the most significant number of contract research organizations (CROs). Syneos Health, IQVIA, Laboratory Corp. of America Holdings, and Parexel International Corp. are among the country's largest CROs. The market in the nation is exceptionally competitive, thanks to the presence of all of the main competitors in the business and strict FDA rules. Companies in the country are rapidly using robots and automation in labs to get a competitive advantage over competitors. According to ClinicalTrials.gov, incorporating robots and automation has been a critical component assisting the development of the clinical research sector, with more than 129,005 clinical trials filed in the United States recently. Furthermore, due to the growing adoption of robots and automation, there has been a considerable increase in FDA approvals in recent years.

Robotic Arms In Laboratories Industry Overview

The Robotic Arms in Laboratories is moderately fragmented with the presence of major players like Thermo Fisher Scientific Inc., Hamilton Company, Hudson Robotics, Inc., Tecan Group, and Anton Paar GmbH. Players in the market are adopting strategies such as partnerships and acquisitions to enhance their product offerings and gain sustainable competitive advantage.

• March 2022- Robot arms will help with cancer procedures in Wales. The hospital's initial equipment is part of plans to create an all-Wales robotic-assisted surgery network, with more technology to be rolled out across the county. The NHS will use robotic arms to treat some prostate and gynecological cancers and surgeries on the digestive system, kidneys, and bladder.
• February 2022- Automata expanded its lab automation ambitions with USD 50 million. Due to the growing biotech and drug development sectors, the company started making a robotic arm for handling individual tasks, tests, and processing materials.

Additional Benefits:

• The market estimate (ME) sheet in Excel format
• 3 months of analyst support

TABLE OF CONTENTS

1 INTRODUCTION

• 1.1 Study Assumptions and Market Definition
• 1.2 Scope of the Study

2 RESEARCH METHODOLOGY

3 EXECUTIVE SUMMARY

4 MARKET INSIGHTS

• 4.1 Market Overview
• 4.2 Value Chain Analysis
• 4.3 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis
  • 4.3.1 Threat of New Entrants
  • 4.3.2 Bargaining Power of Buyers
  • 4.3.3 Bargaining Power of Suppliers
  • 4.3.4 Threat of Substitute Products
  • 4.3.5 Intensity of Competitive Rivalry
• 4.4 Assessment of Impact of Macroeconomic Trends on the Market

5 MARKET DYNAMICS

• 5.1 Market Drivers
  • 5.1.1 Growing Trend of Lab automation
  • 5.1.2 Increasing Focus Towards Work-safety in Laboratories
• 5.2 Market Restraints
  • 5.2.1 Expensive Initial Setup

6 MARKET SEGMENTATION

• 6.1 By Type
  • 6.1.1 Articulated Arm
  • 6.1.2 Dual Arm
  • 6.1.3 Parallel Link Arm
  • 6.1.4 Others
• 6.2 By Application
  • 6.2.1 Drug Discovery
  • 6.2.2 Digital Imaging
  • 6.2.3 Genomics & Proteomics
  • 6.2.4 Clinical Diagnostics,
  • 6.2.5 System Biology
  • 6.2.6 Others
• 6.3 By Geography
  • 6.3.1 North America
  • 6.3.2 Europe
  • 6.3.3 Asia Pacific
  • 6.3.4 Rest of the World

7 COMPETITIVE LANDSCAPE

• 7.1 Company Profiles
  • 7.1.1 Thermo Fisher Scientific Inc.
  • 7.1.2 Hamilton Company
  • 7.1.3 Hudson Robotics, Inc.
  • 7.1.4 Tecan Group
  • 7.1.5 Anton Paar GmbH
  • 7.1.6 Biomrieux SA
  • 7.1.7 Siemens Healthineers AG
  • 7.1.8 Beckman Coulter Inc.
  • 7.1.9 Perkinelmer Inc.
  • 7.1.10 QIAGEN NV
  • 7.1.11 Abbott Laboratories

8 INVESTMENT ANALYSIS

9 FUTURE OF THE MARKET