創薬におけるラボオートメーション-市場シェア分析、産業動向と統計、2024年～2029年の成長予測

創薬におけるラボオートメーション市場は、前年度55億5,000万米ドルと評価され、予測期間中にCAGR 4.12％を記録しながら72億8,000万米ドルに達すると予想されています。

創薬企業は、製品の強化が期待される新技術を開発するため、研究開発活動に巨額の投資を行っています。これらの企業は、環境に優しいバイオ試薬を開発するために、プロテオミクス、薬物検査、ハイスループットスクリーニング、コンビナレーショナルケミストリーに投資しています。したがって、このような新興国市場の開拓は、予測期間中の市場の成長に貢献すると期待されます。

主要ハイライト

• ラボラトリーのラボオートメーションは、主にエラーの削減とコストベネフィットという2つの主要な影響因子を通じて、長年にわたって創薬に変革をもたらしました。さらに、ラボオートメーションは、バイオテクノロジー革命と多数のコンビナトリアル技術によって多くの対象を同定することを可能にし、化合物収集に拍車をかけ、従来の創薬プロセスを変革しました。さらに、医薬品研究企業は、完全なソリューション、献身的なカスタマーケア、巨額の投資に対する価値の実現を必要としています。さらに、研究所は、自分たちで構成できるよう、ソフトウェアの最大限の柔軟性を期待しています。
• 米国は長年にわたり臨床研究のパイオニアです。この国は、Pfizer、Novartis、J&J、GlaxoSmithKlineといった著名な製薬会社の拠点となっています。また、CRO（医薬品開発業務受託機関）が最も集中している国でもあります。IQVIA、Laboratory Corp. of America Holdings、Syneos Health、Parexel International Corp.などです。このような有力企業が業界に存在し、FDAの規制が厳しいため、同国の研究市場は非常に競争が激しいです。同国の企業は、競合他社よりも優位に立つため、ラボにロボット工学やラボオートメーションを導入しています。
• さらに、創薬研究所ではスピードと正確さを重視する傾向にあります。したがって、生物学的アッセイのラボオートメーションは、HTSの主要な要因になりつつあります。
• しかしながら、医薬品におけるラボオートメーション導入のハードルとして作用する重要な課題の1つは、問題の学際的性質です。例えば、伝統的なケモメトリックス分析の専門知識だけでなく、先進的な機器、潜在的に新しいサンプリングやロボティクス手法、機械学習（ML）や人工知能（AI）アプローチの最新開発に関する知識も必要です。これに加えて、検査室におけるラボオートメーションの使用は、ラボオートメーションが検査室環境にエラーや不正確なデータをもたらす可能性があるため、コンプライアンスや規制に関する問題を引き起こす可能性があります。
• それとは逆に、パンデミックは創薬ラボにおけるラボラボオートメーションの必要性にプラスの影響を与えました。COVID-19とSARS-COV-2の蔓延は、世界中に蔓延するウイルスに対抗するワクチンを開発しなければならないという製薬メーカーへのプレッシャーを増大させました。そのため、Moderna、Johnson &Johnson、AstraZeneca、Catalentを含む主要なCOVID-19ワクチン・参入企業との生産契約は増加しました。このように、ワクチン医薬品メーカー全体のラボオートメーションの需要を牽引しています。

創薬におけるラボラボオートメーション市場動向

自動リキッドハンドラーが最大の市場シェアを占める見込み

• リキッドハンドラーは一般的に生化学・化学研究所で採用されています。創薬分野ではハイスループット・スクリーニングのニーズが高まっており、リキッドハンドラーの需要を牽引しています。しかし、ラボのスペースは世界的にラボにとって最も説明のつく要因の一つであるため、小型化は創薬の主要要因の一つになりつつあります。
• 主要技術拠点では、研究室の1平方フィート当たりのコストが上昇しています。研究者や科学者は、省スペースで最適な性能を発揮する機器に注目しています。小型化されたリキッドハンドラーのそのような例の一つがフレキシリキッドハンドリングプラットフォームであり、ロボットアーム、スタッカー、マルチシステムなど複数のシステムと組み合わせるように設計されています。
• したがって、このようなプラットフォームは、ハイスループットスクリーニングで使用される試薬量の削減が増加するため、コスト削減を増加させています。さらに、創薬における試薬の利用可能量は限られており、自動リキッドハンドラーは、より少量の試薬で大規模なスクリーニングを行うエンドユーザーを支援しています。
• 市場のベンダーは、創薬のために設立された近代的な研究室の要件を満たすために、新しい自動リキッドハンドラーを導入しています。例えば、2022年2月、SPT Labtech社は、4-in-1自動リキッドハンドリング仕様のアプリコットDC1プラットフォームの発売を発表しました。このプラットフォームは、4つの独立したピペッティングツールを1台の卓上ユニットに組み込み、創薬の際に使用される少量、大量、シングル、マルチチャンネルのピペッティングに対応するデュアルコアピペッティング技術を可能にします。
• さらに、小型化とは別に、自動リキッドハンドラーは、サンプルトラッキングとラボ情報管理システムの統合をラボオートメーションすることにより、ラボの標準化を改善することが証明されています。さらに、リキッドハンドラーは、サンプル処理の各ステップへの自動バーコードスキャニングの組み込みを容易にします。そのため、ユーザーは手動での記録を必要とすることなく、事前に定義された作業指示を簡単に進め、管理システムにデータをインポートすることができます。
• さらに、創薬におけるスクリーニングアッセイの複雑化に伴い、エンドユーザーの焦点は、スピードベースの性能からシステムベースの柔軟性とデータの完全性へと移りつつあります。さらに、手作業によるリキッドハンドリングプロセスにおける重要な課題の1つは、試薬添加の順序とタイミング、と一般的な容積性能（アッセイのハンドリング）です。そのため、市場のベンダーは、試薬添加のタイムコースを可能にするポジティブディスプレイスメント分注技術を備えた自動リキッドハンドラーを設計しています。
• さらに、ClinalTrials.govによると、2022年3月時点で登録されている臨床試験の総数は409,300件です。このような研究開発への注力の高まりは、自動液体ハンドラー装置の強化ニーズを世界的に促進すると予想されます。

北米が最大の市場シェアを占める見込み

• 北米は、創薬への投資が盛んな米国の存在により、大きなシェアを占めると予想されています。この国には、Novartis、Pfizer、GlaxoSmithKline、J&Jなどの大手製薬会社があります。
• さらに、この地域には重要な市場参入企業が存在するため、創薬への投資も莫大なものとなっています。例えば、2023年7月、Pfizerとベンチャー企業Flagship Pioneeringは、内科、腫瘍学、感染症、免疫学などの分野で最大10の新薬候補を開発するため、共同で1億米ドルを投資すると発表しました。この契約に基づき、Flagship Pioneeringが支援する企業は、このパートナーシップの下で発見・開発された実験的治療薬の発売・販売が成功した場合、約7億米ドルのマイルストーンとロイヤルティを受け取ることができます。これは、これらの市場参入企業が最新のラボオートメーションされたラボを持つことで、望ましい結果を得ることができるため、研究市場にとって大きなチャンスとなります。
• これに加えて、同地域での医薬品承認件数の増加も、同国における創薬の継続的な進化を示すものであり、最適化されたオペレーションで正確な結果と迅速な成果をもたらす適切なラボオートメーションラボの重要性を示しています。例えば、Nature Reviews Drug Discoveryによると、2022年にFDAの医薬品評価研究センター（CDER）は37の新薬を承認しました。
• 同市場では、創薬にAIや機械学習技術を取り入れるための投資も拡大しており、同地域におけるラボラボオートメーションのニーズを後押ししています。例えば、Google DeepMindのAI技術は、一次配列からタンパク質の3D構造を予測するg DLアルゴリズムを開発しました。また、GoogleはSanofiとイノベーションラボ・プロジェクトを開始し、新たな技術による創薬の改善に取り組んでいます。

創薬におけるラボオートメーション業界概要

同市場には、Thermo Fisher Scientific、Beckman Coulter、Synchron Lab Automationといった主要企業が進出しており、市場競争は激しいです。Thermo Fisher Scientific、Beckman Coulter、Synchron Lab Automationといった主要企業が市場に進出しています。これらの参入企業は、R&D活動、戦略的パートナーシップ、M&Aを通じて市場で強力な足場を築くことができます。

2023年2月、パーキンエルマーは次世代スクリーニングとハイスループットスクリーニング（HTS）用途を目的とした2つの新しいソリューションを発表しました。同社はEnVision Nexusシステムを発表し、要求の厳しいHTS用途や医薬品開発プロセスの迅速化を目指しました。このシステムのハイスループットで迅速なデュアル検出器により、研究者は何100万ものサンプルをより正確、迅速かつ高感度にスクリーニングすることができます。同社は、このシステムを完全ラボオートメーションし、連続的なプロセスのラボオートメーションのために統合することを可能にしました。同社はまた、Zephyr G3 NGS iQワークステーションも発表しました。このワークステーションは、最大96のNGSライブラリーを自動生産できる統合型ベンチトップシステムです。このワークステーションには、高性能リキッドハンドラー、統合サーモサイクラー、ロボットアーム、すべてのデッキアクセサリーと周辺機器が含まれており、研究室は最も複雑なNGSメソッドでさえ、より高い再現性でラボオートメーションすることができ、それによって生産能力を高め、エラーを減らすことができます。

2022年2月、BICOのDISPENDIXによると、I.DOT HT非接触ディスペンサーとL.DROPリキッドハンドラーがSLAS2022で発表されました。I.DOT非接触式ディスペンサーの過去数年間の成長に後押しされ、DISPENDIXは戦略的な研究開発投資と業界との提携を行い、ゲノミクスと創薬研究のためのより包括的なワークフローソリューションを科学者に提供する2つの革新的なプラットフォームを開発しました。i.DOT HTはi.DOTの基本技術を発展させたもので、384ウェルのソースウェル構成により、大手製薬会社やより小規模なバイオテクノロジー企業で化学ライブラリーを管理することができます。

その他の特典：

• エクセル形式の市場予測（ME）シート
• 3ヶ月のアナリスト・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
• 業界の魅力度-ポーターのファイブフォース分析
  • 供給企業の交渉力
  • 買い手の交渉力
  • 新規参入業者の脅威
  • 代替品の脅威
  • 競争企業間の敵対関係の強さ
• 産業バリューチェーン分析
• COVID-19の市場への影響評価
• 技術概要
  • 技術スナップショット
  • 産業応用

第5章 市場力学

• 市場促進要因
  • デバイスの小型化とスループット向上をもたらす技術革新
• 市場の課題
  • 中小規模ラボでの採用率の低下

第6章 市場セグメンテーション

• 装置別
  • 自動リキッドハンドラー
  • 自動プレートハンドラ
  • ロボットアーム
  • 自動保管・検索システム（AS/RS）
  • ソフトウェア
  • 分析装置
• 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
  • Beckman Coulter
  • Hudson Robotics
  • Becton Dickinson
  • Synchron Lab Automation（MolGen）
  • Agilent Technologies
  • Siemens Healthcare
  • Tecan Group Ltd.
  • Perkinelmer
  • Bio-Rad
  • Roche Holding AG
  • Eppendorf AG
  • Shimadzu
  • Aurora Biomed

第8章 投資分析

第9章 市場機会と今後の動向

Lab automation in the drug discovery market was valued at USD 5.55 billion in the previous year and is expected to reach USD 7.28 billion while registering a CAGR of 4.12 percent during the forecast period. Drug discovery organizations have been investing massive amounts in R&D activities to develop new technologies that are expected to enhance their products. These companies invest in proteomics, drug testing, high-throughput screening, and combinational chemistry to develop an environment-friendly biotechnology reagent. Hence, such developments are expected to contribute to the growth of the market over the forecast period.

Key Highlights

• Laboratory automation transformed drug discovery over the years, primarily through two major influential factors: error reduction and cost-benefit. Additionally, automation transformed the traditional drug discovery process by making it feasible to identify many targets through the biotechnology revolution and numerous combinatorial technologies, which fueled compound collection. Additionally, drug research companies require complete solutions, dedicated customer care, and realizing their value for huge investments. Furthermore, research laboratories expect maximum software flexibility so they can configure it themselves.
• The United States has been a pioneer in clinical research for years. This country is a hub for some prominent pharmaceutical companies, like Pfizer, Novartis, J&J, GlaxoSmithKline, and Novartis. The country also possesses the highest contract research organizations (CROs) concentration. Some of the significant CROs in the country are IQVIA, Laboratory Corp. of America Holdings, Syneos Health, and Parexel International Corp. Due to the presence of such prominent players in the industry and stringent FDA regulations, the studied market is very competitive in the country. Companies in the country are adopting robotics and automation in labs to gain an advantage over competitors.
• Furthermore, the journey in drug discovery laboratories has inclined to focus on speed and accuracy. Therefore, automation of biological assays is becoming the primary factor for HTS as the labs are mainly required to screen a large number of compounds, approximately 1-3 million.
• However, one of the significant challenges that act as a hurdle in the uptake of automation in pharmaceuticals has been the interdisciplinary nature of the problem. For instance, expertise in traditional chemometrics analysis is needed, as well as advanced instrumentation, potentially new sampling or robotics methods, and knowledge of the most recent developments in machine learning (ML) and artificial intelligence (AI) approaches. In addition to this, the use of automation in laboratories can result in issues with compliance and regulations as automation can introduce errors or incorrect data into the lab environment, further increasing the probability of potential for incorrect results or non-compliance with regulations.
• On the contrary, the pandemic positively impacted the need for lab automation in drug discovery laboratories. The spread of COVID-19 and SARS-COV-2 increased the pressure on drug manufacturers to develop vaccines to combat the spread of the virus across the world. Therefore, the production contracted with major COVID-19 vaccine players increased for players, including Moderna, Johnson & Johnson, & AstraZeneca, and Catalent. Thus driving the demand for lab automation across vaccine drug manufacturers.

Lab Automation In Drug Discovery Market Trends

Automated Liquid Handlers are Expected to Account for the Largest Market Share

• Liquid handlers are generally employed in biochemical and chemical laboratories. The need for high throughput screening in the drug discovery sector is increasing and is driving the demand for liquid handlers. However, miniaturization is becoming one of the main factors in drug discovery as the lab space is one of the most accountable factors for laboratories globally.
• The cost per square foot for laboratories is rising in major technology hubs. Researchers and scientists are focusing on instrumentation that takes a smaller amount of space and provides optimal performance. One such example of the miniaturized liquid handler is the flexi liquid handling platform, which is designed to combine with multiple systems, such as the robotic arm, stackers, and multiple systems, among others.
• Therefore, such platforms are increasing cost savings as there is an increased reduction in reagent volumes used in high throughput screening. Furthermore, the availability of reagent volumes in drug discovery is limited, and the automated liquid handlers are helping end users in large-scale screening with lower volumes of reagents.
• Vendors in the market have been introducing new automated liquid handlers to meet the requirements of modern laboratories established for drug discoveries. For instance, in February 2022, SPT Labtech announced the launch of their apricot DC1 platform, which serves 4-in-1 automated liquid handling specifications. The platform incorporates four separate pipetting tools in a single benchtop unit to enable dual-core pipetting technology for low-volume, high-volume, single, and multichannel pipetting used during drug discoveries.
• Furthermore, apart from miniaturization, automated liquid handlers are being proven to improve lab standardization by automating sample tracking and Laboratory Information Management Systems integrations. In addition, the liquid handlers facilitate the incorporation of automated barcode scanning into every step of sample processing. Thus, it makes it easy for the users to proceed with predefined work orders and import data into their management systems without requiring manual recordings.
• Moreover, the growing complexities of screening assays in drug discovery are shifting the focus of end users to incorporate speed-based performance toward system-based flexibility and data integrity. In addition, one of the significant challenges in the manual liquid handling process is the ordering and timing of reagent additions and general volumetric performance (for handling assays). Therefore, vendors in the market are designing automated liquid handlers with positive displacement dispensing technology that enables time-course reagent additions.
• Furthermore, according to ClinalTrials.gov, the total number of registered clinical studies as of March 2022 is 409,300. Such increased focus on research and development is expected to drive the need for enhancing the automated liquid handlers equipment globally.

North America is Expected to Hold the Largest Market Share

• North America is anticipated to register a significant share due to the United States' presence, a country with significant investments in drug discovery. This country is home to some major pharmaceutical companies, like Novartis, Pfizer, GlaxoSmithKline, J&J, and Novartis.
• Moreover, with the presence of significant market players in the region, the investment in drug discovery is also enormous in the region. For instance, in July 2023, Pfizer and venture firm Flagship Pioneering announced investing USD 100 million together to develop up to 10 new potential drugs for areas including internal medicine, oncology, infectious diseases, and immunology. Under the terms of the agreement, Flagship-backed companies can receive about USD 700 million in milestones and royalties upon the successful launch and sale of any of the experimental treatments discovered and developed under the partnership. This adds up to the opportunity for the market studied owing to the presence of updated and automated labs by these market players to get desired outcomes.
• In addition to this, the growing number of drug approvals in the region also showcases the continuous evolution of drug discovery in the country, which presents the importance of proper automated labs that can lead to accurate results and faster outcomes with optimized operations. For instance, according to Nature Reviews Drug Discovery, in 2022, the FDA's Center for Drug Evaluation and Research (CDER) approved 37 novel drugs.
• The market is also witnessing growing investments in incorporating AI and machine learning technologies in drug discoveries, driving the need for lab automation in the region. For instance, Google DeepMind's AI technology developed the g DL algorithm to predict the 3D structure of proteins from primary sequences. In addition, Google also began the Innovation Lab project with Sanofi to improve drug discovery with emerging technologies.

Lab Automation In Drug Discovery Industry Overview

The market offers strong competition to the operating players, owing to the presence of some key players in the market, such as Thermo Fisher Scientific, Beckman Coulter, and Synchron Lab Automation. Their ability to innovate their offerings has allowed the players to gain a competitive advantage over their competitors. These players can gain a strong foothold in the market through R&D activities, strategic partnerships, and mergers and acquisitions.

In February 2023, PerkinElmer unveiled two new solutions aimed at next-generation screening and high-throughput screening (HTS) applications (NGS). The company unveiled its EnVision Nexus system, intended for demanding HTS applications and to hasten the drug development process. Due to the system's high-throughput, quick dual detectors, researchers can screen millions of samples more accurately, quickly, and sensitively. The company has made it possible for the system to be totally automated and integrated for continuous process automation. The company also unveiled the Zephyr G3 NGS iQ workstation, an integrated benchtop system that permits the automated production of up to 96 NGS libraries. This workstation includes a high-performance liquid handler, an integrated thermocycler, a robotic arm, and all deck accessories and peripherals, allowing laboratories to automate even the most complex NGS methods with a higher level of reproducibility, thereby increasing capacity and reducing errors.

In February 2022, The I.DOT HT Non-contact Dispenser and the L.DROP Liquid Handler were unveiled at SLAS 2022, according to DISPENDIX, a BICO firm. Driven by the I.DOT non-contact Dispenser's growth over the past few years, DISPENDIX made strategic R&D investments and industry partnerships to develop two innovative platforms that would work together to give scientists more comprehensive workflow solutions for genomics and drug discovery research. The I.DOT HT expanded on the I.DOT's basic technology uses a 384-well source well configuration to manage chemical libraries at big pharma and more modest biotechnology firms.

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 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis
  • 4.2.1 Bargaining Power of Suppliers
  • 4.2.2 Bargaining Power of Buyers
  • 4.2.3 Threat of New Entrants
  • 4.2.4 Threat of Substitute Products and Services
  • 4.2.5 Intensity of Competitive Rivalry
• 4.3 Industry Value Chain Analysis
• 4.4 Assessment Of Impact Of COVID-19 On The Market
• 4.5 Technology Overview
  • 4.5.1 Technology Snapshot
  • 4.5.2 Industry Applications

5 MARKET DYNAMICS

• 5.1 Market Drivers
  • 5.1.1 Technological Innovations Leading to Device Miniaturization and Increased Throughput
• 5.2 Market Challenges
  • 5.2.1 Slower Rate Of Adoption In Small And Medium Scale Labs

6 MARKET SEGMENTATION

• 6.1 By Equipment
  • 6.1.1 Automated Liquid Handlers
  • 6.1.2 Automated Plate Handlers
  • 6.1.3 Robotic Arms
  • 6.1.4 Automated Storage & Retrieval Systems (AS/RS)
  • 6.1.5 Software
  • 6.1.6 Analyzers
• 6.2 By Geography
  • 6.2.1 North America
  • 6.2.2 Europe
  • 6.2.3 Asia-Pacific
  • 6.2.4 Rest of the World

7 COMPETITIVE LANDSCAPE

• 7.1 Company Profiles*
  • 7.1.1 Thermo Fisher Scientific
  • 7.1.2 Beckman Coulter
  • 7.1.3 Hudson Robotics
  • 7.1.4 Becton Dickinson
  • 7.1.5 Synchron Lab Automation (MolGen)
  • 7.1.6 Agilent Technologies
  • 7.1.7 Siemens Healthcare
  • 7.1.8 Tecan Group Ltd.
  • 7.1.9 Perkinelmer
  • 7.1.10 Bio-Rad
  • 7.1.11 Roche Holding AG
  • 7.1.12 Eppendorf AG
  • 7.1.13 Shimadzu
  • 7.1.14 Aurora Biomed

8 INVESTMENT ANALYSIS

9 MARKET OPPORTUNITIES AND FUTURE TRENDS