バイオプリンティング：市場と機会

現在、バイオプリンティング分野には100社を超える企業が参入していますが、その大半はわずかな収益に留まっています。

一方、バイオプリンティングの新しい活用領域が急速に現れており、それは医療における重要なメガトレンド、特に個別化医療や「患者の近くで治療を行う」というトレンドと非常によく一致しています。例えば、バイオプリンティングは、皮膚移植のような処置を、専門の病院ではなく、クリニックで行うことを可能にします。

当レポートでは、世界のバイオプリンティング市場の動向と機会について分析し、市場の基本構造や主な促進・抑制要因、主な活用領域、技術の概略と今後の開発機会、関連技術 (バイオインクなど) の市場動向、主要企業のプロファイルと事業戦略、といった情報を取りまとめてお届けいたします。

目次

第1章 概要

• 報告の背景：バイオプリンティングのルネッサンス？
• バイオプリンティング：今後の魅力的なビジネスチャンス
  • 歴史と展望
  • バイオプリンティング産業の構造
  • バイオプリンティング産業の進化
• 企業の地理的多様性
• 当レポートの目的・範囲・計画
• 当レポートの調査手法
• この章の要点

第2章 バイオプリンティング：市場の促進要因と課題

• 「バイオプリンティングの瞬間」につながる要因
• 新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) の要因：バイオプリンティング市場の促進要因としてのCOVID-19
• 人口の高齢化：バイオプリンティングの役割
• バイオプリンティングと個別化医療：医療を患者に近づける
• 以前の「バイオプリンティングの瞬間」から出現した新しい技術
  • バイオプリンティングにおける技術進歩への課題
• モデリングの可能性の高まり
• 政府の規制と資金調達の影響
• 多種多様なバイオインク
• バイオプリンティングの倫理的懸念
• この章の要点

第3章 バイオプリンター：技術と市場の進化

• バイオプリンターの本質
• 押出型バイオプリンター
  • 押出型バイオプリンターの事例
  • 押出型バイオプリンティングの将来性
• インクジェットバイオプリンター
  • バイオプリンティング用サーマルインクジェット
  • バイオプリンティング用圧電インクジェット
  • Rastrum Bioprinter：インクジェットプリンターの一例
• 光造形法 (SLA)
  • SLAベースのバイオプリンティングの問題
  • SLAバイオプリンターのメーカー
• その他のバイオプリンティング技術
• バイオプリンター市場の将来予測 (今後10年間分)：プリンターの技術別・種類別
  • 研究用バイオプリンティングからバイオ製造まで：将来予測
• この章の要点

第4章 バイオインク

• バイオインク入門
  • 担体付き/担体無しのバイオプリンティング
  • ハイドロゲル
  • 幹細胞とバイオプリンティング
  • スフェロイドとオルガノイド
  • セラミックスとバイオプリンティング
  • せん断印刷に関する注意事項
• バイオインクの種類：機能別
  • 犠牲的バイオインク
  • 機能性バイオインク
  • 支持的バイオインク
• バイオインクの材料
  • アガロース
  • アルギン酸塩
  • コラーゲン
  • ゼラチン
  • ゲルマ
  • キトサン
  • ヒアルロン酸
  • DECCM
  • フィブリン
  • セルロース
  • シルク
  • 細胞外基質 (ECM) ベースのバイオインク
  • 合成ポリマーの役割
  • 高度な材料添加剤を使用したスマートバイオインクとバイオインク
• 動物原料の段階的廃止
• バイオインクのサプライチェーンとサプライヤー
• この章の要点

第5章 バイオプリンティングの主な活用領域

• バイオプリンティングの活用領域の分析：入門
• バイオプリンティングと改善された医療モデリング
  • 臓器オンチップ
  • 疾患モデリング
• バイオプリンティングスキン
  • 皮膚移植の背景
  • バイオプリンティングと火傷の犠牲者
  • 皮膚バイオプリンティング用バイオインク
  • 化粧品試験
• 骨・軟骨の印刷
  • 骨・軟骨プリント用材料
• 臓器・血管の印刷
  • 印刷された器官と生きている器官の間の競合
  • 膀胱印刷
  • バイオプリンティングと乳房インプラント
  • 肝臓の印刷
  • 内分泌系
  • 印刷された膵臓
  • 腎臓バイオプリンティング
  • 肺
  • 耳・鼻
  • 目
  • 心臓と血管系
  • バイオプリンティングと神経組織
• バイオプリンティングの歯科応用に関する注意事項
• この章の要点

第6章 バイオプリンティングの新たな方向性

• イントロダクション
• ソフトロボティクス
  • 生体材料を用いたソフトロボティクスとプリンティング
• 食品印刷
  • 食品印刷の促進要因
  • フードプリンターとフードデザイン
  • 現在販売中のフードプリンター
  • 食肉のバイオプリンティング
  • キャンディーやチョコレートの印刷
  • 3Dプリントをテーマにしたレストラン
• 錠剤印刷
  • 3Dプリントを使用した錠剤の製造：長所と短所
  • 成長産業の構造
• 医療機器に関する注意事項
• この章の要点

第7章 バイオプリンティングの主要企業9社：プロファイルと戦略

• プロファイリングの基準
• 3DBio Therapeutics：医療提供者向けの完全なバイオプリンティングパッケージ
• 3D Systems/Systemic Bio：まだ手探り状態のバイオプリンティング事業
• BICO (Cellink)：バイオコンバージェンス・コングロマリット
• Cyfuse：日本のバイオプリンティング会社
• EnvisionTEC/Desktop Metal：バイオプリンティングへの関心増大
• FluidForm：最先端のテクノロジーで大企業との関係を構築
• Inventia Life Science：研究開発 (R&D) からの脱却
• Organovo Holdings：以前よりも注力
• Rokit Healthcare：韓国のバイオプリンティングとGoogle Cloud

SmarTech Analysisについて

アナリストについて

このレポートで使用される頭字語と略語

SmarTech has been tracking the bioprinting industry for almost a decade and this is its third major bioprinting report. The report covers bioinks and bio-printing related applications, as well as well as the bioprinters themselves. Applications discussed in the report include drug discovery and testing, cosmetics testing, tissue and bone printing. We also examine the long-term prospects for transplanting bioprinted organs. And there is a chapter on new directions for bioprinting including discussions on soft robotics, pill printing, printed food.

The new SmarTech report provides a realistic assessment of bioprinting's commercial future including analysis of what the major bioprinting companies are designing their marketing strategies. In addition to the pure play bioprinting companies, the bioprinting sector is seeing involvement from major life science companies and 3D printing companies. There are now well over 100 firms in the bioprinting sector, but most of these companies have negligible revenues. Among the firms that are discussed in this report are 3DBio Therapeutics, 3D Systems/Systemic Bio, BICO (Cellink), Collplant, Cyfuse, EnvisionTEC/Desktop Metal, FluidForm, Inventia Life Science, Organovo Holdings, Poietis, Regamat, Rokit Healthcare and many others.

According to Lawrence Gasman , Founder of SmarTech Analysis and author of the report, "New applications are quickly emerging for bioprinting, and they are very much in line with important megatrends in healthcare-notably the trends towards personalized medicine and bringing care closer to the patient. For example, bioprinting can enable procedures such as skin grafting to be performed in a clinic rather than at specialized hospitals."

Table of Contents

Chapter One: Overview

• 1.1. Background to Report: A Renaissance for Bioprinting?
• 1.2. Bioprinting: An Attractive Business Opportunity Going Forward
  • 1.2.1. History and Prospects
  • 1.2.2. Bioprinting Industry Structure
  • 1.2.3. Evolution of the Bioprinting Industry
• 1.3. Geographical Diversity of Companies
• 1.4. Goal, Scope and Plan of this Report
• 1.5. Methodology of this Report
  • 1.5.1. Forecasting Methodology and Assumptions
• 1.6. Key Points from this Chapter

Chapter Two: Bioprinting: Market Drivers and Market Challenges

• 2.1. Factors that Could Lead to the "Bioprinting Moment"
• 2.2. The COVID Factor: COVID as a Bioprinting Market Driver
• 2.3. The Aging Population: The Role of Bioprinting
• 2.4. Bioprinting, Personalized Medicine and Bringing Healthcare Closer to the Patient
• 2.5. New Technologies Emerge Since the Previous Bioprinting Moment
  • 2.5.1. Challenges to Technological Advances in Bioprinting
• 2.6. The Growing Potential for Modeling
• 2.7. Impact of Government Regulation and Funding
• 2.8. A Broader Range of Bioinks
• 2.9. Ethical Concerns with Bioprinting
• 2.10. Key Points from this Chapter

Chapter Three: Bioprinters: Technical and Market Evolution

• 3.1. The Essence of a Bioprinter
• 3.2. Extrusion Bioprinters
  • 3.2.1. Examples of Extrusion Bioprinters
  • 3.2.2. The Future of Extrusion-based Bioprinting
• 3.3. Inkjet Bioprinters
  • 3.3.1. Thermal Inkjet for Bioprinting
  • 3.3.2. Piezoelectric Inkjet for Bioprinting
  • 3.3.3. The Rastrum Bioprinter: An Example of an Inkjet Printer
• 3.4. Stereolithography (SLA)
  • 3.4.1. The Problem with SLA-based Bioprinting
  • 3.4.2. Manufacturers of SLA Bioprinters
• 3.5. Other Bioprinting Technologies
• 3.6. Ten-year Forecasts of Bioprinter Markets by Printer Technology and Printer Type
  • 3.6.1. From Research Bioprinting to Biofabrication: A Forecast
• 3.7. Key Points from this Chapter

Chapter Four: Bioinks

• 4.1. Bioink Introductory
  • 4.1.1. Scaffold-based and Scaffold-free Bioprinting
  • 4.1.2. Hydrogels
  • 4.1.3. Stem Cells and Bioprinting
  • 4.1.4. Spheroids and Organoids
  • 4.1.5. Ceramics and Bioprinting
  • 4.1.6. A Note on Shear Printing
• 4.2. Types of Bioinks: Functionality
  • 4.2.1. Sacrificial Bioinks
  • 4.2.2. Functional Bioinks
  • 4.2.3. Support Bioinks
• 4.3. Materials for Bioinks
  • 4.3.1. Agarose
  • 4.3.2. Alginate
  • 4.3.3. Collagen
  • 4.3.4. Gelatin
  • 4.3.5. GelMA
  • 4.3.6. Chitosan
  • 4.3.7. Hyaluronic Acid
  • 4.3.8. dECM
  • 4.3.9. Fibrin
  • 4.3.10. Cellulose
  • 4.3.11. Silk
  • 4.3.12. Extracellular matrix (ECM)-based bioinks
  • 4.3.13. Role of Synthetic Polymers
  • 4.3.14. Smart Bioinks and Bioinks with Advanced Material Additives
• 4.4. Phasing out Animal Materials
• 4.5. Bioink Supply Chain and Suppliers
• 4.6. Key Points from this Chapter

Chapter Five: Mainstream Bioprinting Applications

• 5.1. Bioprinting Applications Analysis: Introductory
• 5.2. Bioprinting and Improved Medical Modeling
  • 5.2.1. Organs-on-a-chip
  • 5.2.2. Disease Modeling
• 5.3. Bioprinting Skin
  • 5.3.1. Background to Skin Grafting
  • 5.3.2. Bioprinting and Burn Victims
  • 5.3.3. Bioinks for Skin Bioprinting
  • 5.3.4. Cosmetics Testing
• 5.4. Bone and Cartilage Printing
  • 5.4.1. Materials for Bone and Cartilage Printing
• 5.5. Organ Printing and Vascular Printing
  • 5.5.1. Competition Between Printed Organs and Living Organs
  • 5.5.2. Bladder Printing
  • 5.5.3. Bioprinting and Breast Implants
  • 5.5.4. Liver Printing
  • 5.5.5. Endocrine System
  • 5.5.6. A Printed Pancreas
  • 5.5.7. Kidney Bioprinting
  • 5.5.8. Lungs
  • 5.5.9. Ears and Noses
  • 5.5.10. Eyes
  • 5.5.11. Hearts and Vasculature
  • 5.5.12. Bioprinting and Neural Tissue
• 5.6. A Note on Dental Applications of Bioprinting
• 5.7. Key Points from this Chapter

Chapter Six: New Directions in Bioprinting

• 6.1. Introduction
• 6.2. Soft Robotics
  • 6.2.1. Soft Robotics and Printing Using Biological Materials
• 6.3. Food Printing
  • 6.3.1. Drivers for Food Printing
  • 6.3.2. Food Printers and Food Design
  • 6.3.3. Food Printers Currently Available
  • 6.3.4. Bioprinting Meat
  • 6.3.5. Printing Candies and Chocolates
  • 6.3.6. 3D Printing-Themed Restaurants
• 6.4. Pill Printing
  • 6.4.1. Manufacturing of Pills Using 3D Printing: Advantages and Disadvantages
  • 6.4.2. Structure of a Growing Industry
• 6.5. A Note on Medical Devices
• 6.6. Key Points from this Report

Chapter Seven: Profiles of Nine Leading Bioprinting Firms and Their Strategies

• 7.1. Criteria for Profiling
• 7.2. 3DBio Therapeutics: Full Bioprinting Package for Healthcare Providers
• 7.3. 3D Systems/Systemic Bio: Still Feeling its Way in the Bioprinting Business?
• 7.4. BICO (Cellink): Bioconvergence Conglomerate
• 7.5. Cyfuse - Japanese Bioprinting Firm
• 7.6. EnvisionTEC/Desktop Metal: More Interest in Bioprinting
• 7.7. FluidForm - Building Ties to Important Companies with Cutting Edge Technology
• 7.8. Inventia Life Science: Breaking Out from R&D
• 7.9. Organovo Holdings: More Focus Than Before
• 7.10. Rokit Healthcare - Korean Bioprinting and Google Cloud

About SmarTech Analysis

About the Analyst

Acronyms and Abbreviations Used In this Report

List of Exhibits

• Exhibit 1-1: Summary of the Bioprinting Market ($ Millions)
• Exhibit 3-1: Bioprinter Markets by Class of Machine
• Exhibit 3-2: Bioprinter Markets by Processing Technology
• Exhibit 3-3: Bioprinter Markets by Role in Manufacturing Chain
• Exhibit 4-1: Bioink Markets
• Exhibit 5-1: Bioprinting Applications/Service Revenues ($ Millions)
• Exhibit 6-1: Selected Food Printers