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市場調査レポート
商品コード
1503309
3D細胞培養市場の2030年までの予測:製品別、用途別、エンドユーザー別、地域別の世界分析3D Cell Culture Market Forecasts to 2030 - Global Analysis By Product, Application, End User and By Geography |
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カスタマイズ可能
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3D細胞培養市場の2030年までの予測:製品別、用途別、エンドユーザー別、地域別の世界分析 |
出版日: 2024年06月06日
発行: Stratistics Market Research Consulting
ページ情報: 英文 200+ Pages
納期: 2~3営業日
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Stratistics MRCによると、世界の3D細胞培養市場は2024年に27億8,000万米ドルを占め、予測期間中にCAGR 20.2%で成長し、2030年には83億8,000万米ドルに達すると予測されています。
3D細胞培養と呼ばれる洗練された最先端の方法は、3次元と生物組織の自然条件に近い環境で細胞を培養する生物学研究に使用されています。3D細胞培養システムは、細胞を平らで硬い表面上で培養する従来の2D細胞培養とは対照的に、細胞があらゆる方向から周囲の環境と相互作用することを可能にし、より生理学的に適切な状況を提供します。この技術がもたらす細胞-細胞、細胞-マトリックス相互作用の改善により、より正確な細胞反応と挙動が得られます。
米国がん研究協会(AACR)によると、3D細胞培養モデルは、がん細胞が人体内でどのように相互作用するかをよりリアルに表現することで、前臨床試験の精度を大幅に向上させる。
慢性疾患の増加
最先端の研究モデルに対するニーズは、がん、心血管疾患、神経変性疾患などの慢性疾患の世界の増加によって高まっています。これらの病気の原因を研究し、新しい治療アプローチを生み出すための、より生理学的に正確なモデルは、3D細胞培養によって提供されます。例えば、3D腫瘍スフェロイドは、がん研究において、栄養、酸素、治療薬勾配を含む腫瘍微小環境の複雑さを再現することができます。さらに、薬剤耐性、転移、腫瘍増殖の研究に、人体に非常に近い環境を提供することができます。
法外な設備と材料費
3D細胞培養システムを初期に立ち上げ、維持するのは手が出ないです。バイオプリンター、マイクロ流体デバイス、カスタマイズされた足場などの先端技術には多額の設備投資が必要です。さらに、従来の2D培養に比べ、3D細胞培養用の試薬、成長因子、特殊な培養培地のコストはしばしば高くなります。予算が限られている小規模の研究機関や企業にとっては、この高コストが法外な負担となり、普及が妨げられる可能性があります。
医薬品開発やがん研究における開発
3D細胞培養技術は、がん研究や医薬品開発において多大な利益をもたらす可能性があります。従来の2次元培養に比べて、スフェロイドやオルガノイドのような3次元腫瘍モデルは、腫瘍の微小環境をより忠実に再現します。腫瘍の成長、転移、薬剤耐性に関するより精密な調査は、これらのモデルによって可能となります。さらに、3次元細胞培養を用いたハイスループット・ドラッグスクリーニングは、新規抗がん剤の同定を向上させ、現在利用可能な治療法を最大限に活用することができます。
規制と倫理的問題
3D細胞培養技術を取り巻く規制環境はまだ変化しており、新しいモデルやアプリケーションの承認を得ることは、困難で時間のかかる手続きとなりうる。これらのモデルの採用は、モデルの安全性と有効性を保証するために、規制当局による実質的な検証データが必要なため、遅くなる可能性があります。ヒト由来細胞、特に幹細胞の使用をめぐる倫理的な問題も生じる。さらに、倫理的承認や規制遵守が必要になると、調査実施プロセスがより複雑になり、費用もかさみます。
3D細胞培養市場は、COVID-19の大流行によって、プラスにもマイナスにも大きな影響を受けています。一方では、ワクチンや効果的な治療法の緊急の必要性から研究開発の取り組みが加速し、ウイルスの研究や可能性のある治療法のテストに洗練された3D細胞培養モデルの採用につながった。これらのモデルは、抗ウイルス薬を分析し、SARS-CoV-2感染のメカニズムを理解するために、より精密で生理学的に適切な枠組みを提供しました。しかし、パンデミックは資金配分の変更、研究プロジェクトの遅延、サプライチェーンの混乱を引き起こし、新規および進行中の研究イニシアチブの追求を困難にしました。
予測期間中、がん研究分野が最大となる見込み
がんの罹患率が上昇し、腫瘍生物学を調査し、可能な治療法を評価するために、より精密で生理学的に正確なモデルが緊急に必要とされているため、がん研究セグメントは3D細胞培養業界で最大の市場シェアを占めています。スフェロイドとオルガノイドは3D細胞培養システムの2つの例であり、従来の2D細胞培養では複雑な腫瘍微小環境を再現できないことが多いため、ますます使用されるようになっています。さらに、がん細胞の挙動、腫瘍の進行、転移の研究は、これらの3Dモデルがよりin vivoの状態に近いため、より正確に行うことができます。
予測期間中にCAGRが最も高くなると予想されるのはバイオテクノロジーおよび製薬会社セグメント
3D細胞培養市場において、CAGRが最も高いセグメントはバイオテクノロジーおよび製薬会社です。この業界の力強い成長は、3D細胞培養技術が不可欠である最先端の医薬品開発・発見に集中的に取り組んでいることに起因しています。組織や臓器の複雑な微小環境を再現するために、バイオテクノロジー・製薬企業は3D細胞培養モデルを使用しています。これにより、薬物の毒性、薬物動態、有効性をより正確に評価することができます。さらに、再生療法や個別化医療の必要性が、3D細胞培養技術の業界への採用を後押ししています。
3D細胞培養市場では、北米が最大のシェアを占めています。この優位性には、有名なバイオテクノロジー企業や製薬企業の存在、洗練されたヘルスケアシステム、研究開発への多額の支出、最先端技術の導入を促進する強力な規制環境など、数多くの要素が寄与しています。さらに、生物医学研究を支援する政府のプログラムや、学界と企業間の提携も、この分野の市場を強化しています。
3D細胞培養市場では、アジア太平洋地域が最も高いCAGRを示します。バイオテクノロジーと製薬産業が拡大し、ヘルスケアインフラへの投資が増加し、研究開発活動が活発化し、個別化医療と再生療法への注目が高まっています。これらはこの成長を促進する要因の一部です。さらに、奨励的な政府プログラム、産学連携、急成長するバイオ医薬品市場などが、アジア太平洋地域における3D細胞培養技術の採用加速に一役買っています。
Note: Tables for North America, Europe, APAC, South America, and Middle East & Africa Regions are also represented in the same manner as above.
According to Stratistics MRC, the Global 3D Cell Culture Market is accounted for $2.78 billion in 2024 and is expected to reach $8.38 billion by 2030 growing at a CAGR of 20.2% during the forecast period. A sophisticated and cutting-edge method called 3D cell culture is used in biological research to grow cells in an environment that closely resembles three dimensions and the natural conditions of living organisms' tissues. 3D cell culture systems offer a more physiologically relevant context, allowing cells to interact with their surroundings in all directions, in contrast to traditional 2D cell cultures, where cells are grown on flat, rigid surfaces. More accurate cellular responses and behaviours result from the improved cell-cell and cell-matrix interactions brought about by this technique.
According to the American Association for Cancer Research (AACR), 3D cell culture models significantly enhance the accuracy of preclinical testing by providing a more realistic representation of how cancer cells interact within the human body.
Growing rates of chronic illnesses
The need for cutting-edge research models is being driven by the global rise in chronic diseases like cancer, cardiovascular disease, and neurodegenerative disorders. More physiologically accurate models for researching the causes of these illnesses and creating novel treatment approaches are offered by 3D cell cultures. For instance, 3D tumor spheroids can replicate the intricacy of tumor microenvironments, including nutrient, oxygen, and therapeutic agent gradients, in cancer research. Additionally, this provides an environment that is very similar to the human body for researchers to study drug resistance, metastasis, and tumor growth.
Exorbitant equipment and material costs
It can be unaffordable to set up and maintain 3D cell culture systems on an initial basis. Significant capital investment is needed for advanced technologies like bioprinters, microfluidic devices, and customized scaffolds. Furthermore, compared to conventional 2D cultures, the cost of reagents, growth factors, and specialized culture media for 3D cell cultures is frequently higher. Widespread adoption may be hampered by this high cost, which may be prohibitive for smaller research organizations and businesses with tighter budgets.
Development in drug development and cancer research
3D cell culture technologies have enormous potential benefits for cancer research and drug development. Compared to conventional 2D cultures, 3D tumor models, such as spheroids and organoids, more closely resemble the tumor microenvironment. More precise research on tumor growth, metastasis, and drug resistance is made possible by these models. Moreover, high-throughput drug screening using 3D cell cultures can improve the identification of novel anticancer medications and maximize currently available treatments.
Regulatory and ethical issues
The regulatory environment surrounding 3D cell culture technologies is still changing, and getting new models and applications approved can be a difficult and drawn-out procedure. The adoption of these models may be slowed down by the need for substantial validation data from regulatory bodies to guarantee the security and effectiveness of the models. Challenges also arise from ethical issues surrounding the use of human-derived cells, particularly stem cells. Additionally, the process of conducting research can become more complex and expensive when ethical approvals and regulatory compliance are required.
The market for 3D cell culture has been significantly impacted by the COVID-19 pandemic, both positively and negatively. On the one hand, research and development efforts were accelerated by the pressing need for vaccines and effective treatments, which led to the adoption of sophisticated 3D cell culture models for studying the virus and testing possible therapies. These models offered more precise and physiologically relevant frameworks for analyzing antiviral medications and comprehending the mechanisms of SARS-CoV-2 infection. However, the pandemic caused funding reallocations, delayed research projects, and upset supply chains, making it difficult to pursue both new and ongoing research initiatives.
The Cancer Research segment is expected to be the largest during the forecast period
Due to the rising incidence of cancer and the urgent need for more precise and physiologically accurate models to investigate tumor biology and assess possible therapies, the cancer research segment holds the largest market share in the 3D cell culture industry. Spheroids and organoids are two examples of 3D cell culture systems that are increasingly being used because traditional 2D cell cultures frequently fall short of replicating the intricate tumor microenvironment. Moreover, studies of cancer cell behavior, tumor progression, and metastasis can be conducted more precisely to these 3D models since they more closely resemble in vivo conditions.
The Biotechnology and Pharmaceutical Companies segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
In the 3D cell culture market, the segment with the highest CAGR is biotechnology and pharmaceutical companies. This industry's strong growth can be attributed to its intense concentration on cutting-edge drug development and discovery, where 3D cell culture technologies are essential. To replicate the complex microenvironments of tissues and organs, biotech and pharmaceutical companies use 3D cell culture models. This allows for a more precise evaluation of drug toxicity, pharmacokinetics, and efficacy. Furthermore, the need for regenerative therapies and personalized medicine is driving the industry's adoption of 3D cell culture techniques.
In the market for 3D cell culture, North America has the largest share. Numerous elements contribute to this dominance, such as the existence of well-known biotech and pharmaceutical firms, a sophisticated healthcare system, large expenditures for R&D, and a strong regulatory environment that promotes the uptake of cutting-edge technologies. Additionally, government programs that support biomedical research and partnerships between academia and business strengthen the market in this area.
In the 3D cell culture market, the Asia-Pacific region exhibits the highest CAGR. The biotechnology and pharmaceutical industries are expanding, healthcare infrastructure investments are rising, research and development activities are increasing, and the focus on personalized medicine and regenerative therapies is becoming more and more important. These are some of the factors driving this growth. Furthermore, encouraging government programs, industry-academia partnerships, and a quickly growing biopharmaceutical market all play a part in the Asia Pacific region's accelerated adoption of 3D cell culture technologies.
Key players in the market
Some of the key players in 3D Cell Culture market include Lena Biosciences, Hurel Corporation, Becton, Dickinson And Company, Lonza AG, Advanced Biomatrix, Inc., InSphero AG, Corning Incorporated, Merck KGaA, Thermo Fisher Scientific, Inc., Reprocell Inc., Avantor, Inc., Synthecon Incorporated, Nortis Inc., Tecan Trading AG, Promocell GmbH, VWR International LLC and Sartorius AG.
In May 2024, Merck KGaA, Darmstadt, Germany has signed a definitive agreement to acquire life science company Mirus Bio for $600 million (around €550 million). Based in Madison, Wisconsin, Mirus Bio is a specialist in the development and commercialization of transfection reagents. Transfection reagents, such as Mirus Bio's TransIT-VirusGEN, are used to help introduce genetic material into cells.
In January 2024, BD (Becton, Dickinson and Company), a leading global medical technology company, announced a collaboration agreement with Hamilton, a leading global manufacturer of laboratory automation technology, to develop automated applications together with robotics-compatible reagent kits to enable greater standardization and reduced human error when conducting large-scale single-cell multiomics experiments.
In June 2023, Corning Incorporated and SGD Pharma announced a joint venture that includes the opening of a new glass tubing facility to expand pharmaceutical manufacturing in India and allows SGD Pharma to adopt Corning's Velocity Vial technology platform.