Marktgröße, Anteil und COVID-19-Auswirkungsanalyse für 3D-Zellkulturen, nach Typ (gerüstbasiert, gerüstfrei und andere), nach Anwendung (Krebsforschung, Gewebetechnik und regenerative Medizin, Arzneimittelforschung und -entwicklung und andere), Nach Endbenutzern (Pharma- und Biotechnologieunternehmen, akademische und Forschungslabore und andere) und regionale Prognose, 2023–2030

Der weltweite Markt für 3D-Zellkulturen wurde im Jahr 2022 auf 2,06 Milliarden US-Dollar geschätzt. Es wird erwartet, dass der Markt von 2,29 Milliarden US-Dollar im Jahr 2023 auf 4,96 Milliarden US-Dollar im Jahr 2030 wächst und im Prognosezeitraum eine jährliche Wachstumsrate von 11,7 % aufweist.< /p>

Eine Kulturumgebung, die es Zellen ermöglicht, in drei Dimensionen zu wachsen und mit dem umgebenden extrazellulären Gerüst zu interagieren, wird als 3D-Zellkultur bezeichnet. Die steigende Prävalenz chronischer Krankheiten und die zunehmende Bevorzugung von Alternativen zu Tierversuchen dürften das Wachstum des globalen Marktes für 3D-Zellkulturen ankurbeln.

• Zum Beispiel werden nach Schätzungen der Panamerikanischen Gesundheitsorganisation 2023 weltweit rund 20 Millionen neue Krebsfälle registriert.

Einige typische Anwendungsbereiche dieser Kulturen umfassen Krebsforschung, Arzneimittelentwicklung, regenerative Medizin und Zelltherapie. Der umfassende Einsatz dieser Technik in diesen Anwendungsbereichen wird voraussichtlich die Marktexpansion steigern. Darüber hinaus wird erwartet, dass der zunehmende Fokus der Hauptakteure auf die Einführung fortschrittlicher Produkte und die Erschließung unerschlossener geografischer Gebiete das Marktwachstum vorantreiben wird.

COVID-19-AUSWIRKUNGEN

Laborschließungen führten im Jahr 2020 zu negativen Auswirkungen auf den Markt

Im Jahr 2020 hatte die COVID-19-Pandemie leicht negative Auswirkungen auf den Weltmarkt. Reisebeschränkungen, Unterbrechungen der Lieferkette und die von der Regierung angeordneten Sperren führten zur Schließung von Laboren und wirkten sich negativ auf den Markt aus.

• Laut einem von FACETS im Jahr 2022 veröffentlichten Artikel erlebten Forscher auf der ganzen Welt während der ersten Reaktion auf die COVID-19-Pandemie eine beispiellose Welle von Laborschließungen, wodurch die meisten Forschungsaktivitäten eingestellt wurden, um die Ausbreitung des Virus im Jahr 2020 zu verhindern.

In Bezug auf den Umsatz verzeichnete der Markt im Jahr 2020 einen Rückgang im Vergleich zum Vorjahr. Einige bedeutende Unternehmen verzeichneten während der COVID-19-Pandemie einen Rückgang ihres Umsatzes mit Zellkulturprodukten. Allerdings kehrte der Markt im Jahr 2021 auf das Niveau vor der Pandemie zurück und die Unternehmen verzeichneten ein positives Umsatzwachstum.

• Corning Incorporated beispielsweise verzeichnete im Jahr 2020 einen Nettoumsatz von 446,0 Mio. USD in seinem Zellkultursegment, was einem Rückgang von -4,1 % im Vergleich zu 2019 entspricht. Das Zellkultursegment verzeichnete einen Umsatz von 563 Mio. USD, der um 26,2 Mio. USD stieg % im Jahr 2021 im Vergleich zu 2020 aufgrund der weltweiten Nachfrage nach Forschungs- und Entwicklungsprodukten.

Die Wiederbelebung der Laboraktivitäten und verstärkte Forschungs- und Entwicklungsinitiativen, insbesondere bei der Verwendung von Gewebemodellen für die COVID-19-Untersuchung, hatten enorm dazu beigetragen, dass die Marktwachstumsrate im Jahr 2022 wieder das Niveau vor der Pandemie erreichte.

3D-Zellkultur-Markttrends

Entwicklung technologisch fortschrittlicher Techniken

In den letzten Jahren gab es einen Anstieg der Initiativen zur Erforschung und Entwicklung fortschrittlicher Techniken und Produkte. Einer der neuen Fortschritte ist die Mikrofluidik, die eine vielseitige Plattform für die Zellkultur bietet und kompliziertere zellbasierte Tests ermöglicht. Darüber hinaus könnte ein Kultursystem mit maschinellen Lernlösungen bei der Auswahl von 3D-Kulturen helfen. Es kann auch die Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit erhöhen und die Forschungskosten und den Zeitaufwand für potenzielle präklinische Studien reduzieren. Ebenso wird erwartet, dass der verstärkte Fokus und die Initiativen prominenter Akteure auf die Entwicklung innovativer Produkte die Trends auf dem Weltmarkt vorantreiben werden.

• Beispielsweise haben Sphere Fluidics und ClexBio im Juni 2021 gemeinsam das biokompatible CYTRIX Microfluidic Hydrogel Kit auf den Markt gebracht. Dieses Produkt kombiniert das neuartige CYTRIX-Hydrogel von ClexBio mit dem speziell entwickelten doppelten wässrigen Biochip Pico-Gen von Sphere Fluidics und ermöglicht so die Plug-and-Play-Generierung definierter, reproduzierbarer und anpassbarer Hydrogel-Mikrostrukturen für verschiedene Anwendungen wie 3D-Zellkultur, Organoide und Einzelanwendungen -Zellanalyse. Immer mehr Unternehmen bringen neue und fortschrittliche Produkte auf den Markt und tragen so zur globalen Marktexpansion bei.

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Wachstumsfaktoren für den 3D-Zellkulturmarkt

Anstieg der Forschungsinitiativen für chronische und infektiöse Krankheiten zur Ankurbelung des Marktwachstums

In den letzten Jahren wurden zahlreiche Forschungsinitiativen zu chronischen und infektiösen Krankheiten durchgeführt, darunter angeborene Probleme, Krebs und COVID-19. Diese Zellen untersuchen und untersuchen die Ausbreitung und das Fortschreiten von Krankheiten, die Entdeckung von Arzneimitteln und das Screening von Wirkstoffen. Aufgrund eines solchen Szenarios ist die Nachfrage nach fortschrittlichen Zellkulturtechniken gestiegen. Dieser Faktor wird letztendlich zum Marktwachstum beitragen.

• Laut einem 2022 von BioMed Central veröffentlichten Artikel hat die 3D-Kultur das Potenzial, die Lücke zwischen In-vitro- und In-vivo-Modellen zu schließen. Techniken wie flüssigkeitsbasierte, gerüstbasierte und neue Systeme wie mikrofluidische Plattformen und Biodruck integrieren morphologische Merkmale, die 2D-Kulturen nicht erreichen können. Es kann maßgeblich für die Onkologieforschung und die personalisierte Medizin genutzt werden. Es wird erwartet, dass solche Vorteile die Nachfrage nach diesen Produkten im prognostizierten Zeitrahmen ankurbeln werden.

Zunehmender Fokus auf die Entwicklung von Tierversuchsalternativen, um die Marktwachstumsaussichten zu steigern

Auf dem Markt gibt es zunehmend Initiativen zur Entwicklung von Alternativen zu Tierversuchen. Die dreidimensionale Zellkultur stellt eine hervorragende Alternative zum Tiermodell dar. Diese Zellkulturen können die biologischen Organisationsebenen und Mikroarchitekturen eines lebenden Organs nachbilden. Es wird erwartet, dass die zunehmenden Initiativen, Tierversuche durch alternative Produkte wie rekonstruierte Hautmodelle und Zellkulturtechniken zu ersetzen, das Marktwachstum im Prognosezeitraum ankurbeln werden.

• Im August 2023 stellte PeptiMatrix, das neueste Spin-out-Unternehmen der University of Nottingham, eine innovative Plattform vor, die darauf abzielt, den Einsatz von Tieren in der Forschung zu ersetzen. Entwickelt von Forschern der University of Nottingham, des National Centre for the Replacement, Refinement, and Reduction of Animals in Research (NC3Rs), des Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) und des Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC). Die Plattform für synthetische selbstorganisierende Peptidhydrogele (SAPH) behebt alle aktuellen Mängel bei In-vitro-Modellen. Daher wird erwartet, dass verstärkte Initiativen zur Entwicklung von Tierversuchsalternativen das Gesamtwachstum auf dem Weltmarkt steigern werden.

EINHÄNGENDE FAKTOREN

Hohe Kosten für biologische Forschung und inkonsistente Ergebnisse behindern die Marktexpansion

Eines der wesentlichen Hindernisse für das Marktwachstum sind die erheblichen Kosten und inkonsistenten Ergebnisse im Zusammenhang mit der 3D-Zellkultur. Darüber hinaus sind diese Produkte aufgrund ihres fortschrittlichen Charakters in der Regel teurer als normale/traditionelle oder 2D-Zellkulturen. Solch hohe Kosten behindern die Produktakzeptanz bei Forschungsorganisationen und Akademikern sowohl in Industrie- als auch in Entwicklungsländern.

• Laut einem im Jahr 2022 veröffentlichten Artikel von Investigational New Drugs ist der begrenzte Einsatz von 3D-Modellen gegenüber etablierten 2D-Assays trotz der vielen Vorteile von 3D-Modellen in frühen Stadien der Arzneimittelentwicklung auf den hohen Aufwand und die hohen Kosten zurückzuführen.

Darüber hinaus sind diese Systeme arbeitsintensiv und zeitaufwändig und liefern manchmal inkonsistente Ergebnisse. Solche Faktoren bremsen das Marktwachstum weltweit.

3D-Zellkultur-Marktsegmentierungsanalyse

Nach Typanalyse

Das auf Gerüsten basierende Segment hatte aufgrund seiner umfassenden Verwendung in der Arzneimittelentwicklung und im Tissue Engineering einen führenden Anteil

Typisch ist der Markt in gerüstbasierte 3D-, gerüstfreie und andere segmentiert.

Das auf Gerüsten basierende Segment hatte im Jahr 2022 einen führenden Marktanteil und stützte sich auf Gerüstelemente, um Zellen physisch zu unterstützen und ihnen die Aggregation, Vermehrung und Migration zu ermöglichen. Darüber hinaus gehen bestimmte Akteure strategische Partnerschaften ein, um diese Produkte in wachstumsstarken Ländern anzubieten. Daher fördert die starke Nutzung und Anwendung dieser Technik in der Arzneimittelentwicklung und im Tissue Engineering die globale Expansion des Segments.

• Im August 2023 unterzeichneten die InSphero AG und Advanced BioMatrix eine Partnerschaft, um ihre patentierte Akura-Plattentechnologie Forschern auf dem US-amerikanischen Markt zur Verfügung zu stellen. Diese Initiative würde den Anwendungsbereich dieser Zellkulturen auf gerüstbasierte Modelle erweitern.

Das gerüstfreie Segment hatte im Jahr 2022 einen vergleichsweise geringeren Anteil. Diese Technik wird in speziellen zellabweisenden Kulturplatten kultiviert, die eine Selbstaggregation der Zellen bewirken. Aufgrund des kleinen Maßstabs und der leicht modifizierbaren Plattform ermöglicht diese Technik Screenings mit hohem Durchsatz. Die gerüstbasierte Technik kann das Fortschreiten des Krebses und die Arzneimittelresistenz negativ beeinflussen. Es beeinflusst auch das Zellverhalten, was die Modellierung von Krankheiten beeinträchtigen kann. Aufgrund der Nachteile gerüstbasierter Techniken verzeichnet der Markt weltweit ein Wachstum bei der Einführung gerüstfreier Produkte.

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Durch Anwendungsanalyse

Die robuste Wirksamkeit dieser Techniken in der Krebsforschung treibt das Segmentwachstum voran

In Bezug auf die Anwendung ist der globale Markt für 3D-Zellkultur in Krebsforschung, Tissue Engineering und regenerative Medizin, Arzneimittelforschung und -entwicklung und andere.

Das Segment Krebsforschung hatte einen dominanten Marktanteil. 3D-Kulturen ermöglichen ein besseres Verständnis der verschiedenen Aspekte der Krebsbiologie, wie z. B. Tumorprogression, Tumormikroumgebung, Gen- und Proteinexpression, proonkogene Signalwege und Arzneimittelresistenz. Die starke Wirksamkeit dieser Techniken in der Krebsforschung treibt das Wachstum des Segments voran.

Das Segment Tissue Engineering und regenerative Medizin wird im Prognosezeitraum voraussichtlich lukrativ wachsen. Der zunehmende Einsatz dieser Produkte zur Nachbildung der Mikroumgebung im Tissue Engineering und in der regenerativen Medizin trägt zum Wachstum des Segments im Prognosezeitraum bei.

Darüber hinaus ist das Wachstum des Segments Arzneimittelforschung und -entwicklung auf strategische Aktivitäten prominenter Akteure zurückzuführen, die Lösungen für das Hochdurchsatz-Screening (HTS) dieser Kulturen in der Arzneimittelforschung bereitstellen.

• Beispielsweise unterzeichnete UPM Biomedicals im September 2021 eine Vereinbarung mit PerkinElmer Health Sciences, Inc., um als Vertriebshändler für die Produktpalette UPM GrowDex und GrowDase zu fungieren. Diese Partnerschaft ermöglicht Forschern eine Komplettlösung für das Hochdurchsatz-Screening (HTS) von 3D-Zellkulturen in der frühen Arzneimittelforschung. Von solchen Initiativen wird erwartet, dass sie das Marktwachstum vorantreiben.

Es wird erwartet, dass das Segment „Andere“ bis 2030 aufgrund der robusten Anwendung dieser Produkte in mehreren Zellerweiterungs- und Forschungsprozessen einen angemessenen Anteil ausmachen wird.

Nach Endbenutzeranalyse

Steigende Investitionsinitiativen von Pharma- und Biotechnologieunternehmen stärkten die Pharma- und Biotechnologieunternehmen

In Bezug auf den Endverbraucher besteht der globale Markt für 3D-Zellkulturen aus Pharma- und Biotechnologieunternehmen, akademischen und Forschungslabors und anderen.

Das Segment der Pharma- und Biotechnologieunternehmen hatte im Jahr 2022 einen dominanten Marktanteil. Das Segmentwachstum ist auf die wachsenden Forschungsinitiativen und Investitionsaktivitäten der Marktteilnehmer zurückzuführen, um die Produktakzeptanz weltweit zu fördern.

• Zum Beispiel investierte ZEISS im März 2023 in das Life-Science-Startup InSphero, um den Einsatz von 3D-Mikrogeweben in der Forschung und Arzneimittelentwicklung weiter voranzutreiben. Es wird erwartet, dass solche Initiativen das Marktwachstum vorantreiben.

Es wird erwartet, dass das Segment der akademischen und Forschungslabore aufgrund der zunehmenden Verwendung dieser Produkte zur Untersuchung der morphologischen Ereignisse menschlicher Zellen, von der Entwicklung bis zur Organbildung, und zum Verständnis der Mechanismen von Krankheiten wächst. Dies macht es zu einem wertvollen Werkzeug für die Arzneimittelforschung und -entwicklung sowie für präklinische Studien und trägt zum Wachstum des Segments im Prognosezeitraum bei.

Es wird erwartet, dass das Segment „Sonstige“ bis 2030 aufgrund der zunehmenden Nutzung in der Kosmetik-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie und anderen Branchen einen angemessenen Anteil ausmachen wird.

REGIONALE EINBLICKE

Geografisch ist der Markt in Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum, Lateinamerika sowie den Nahen Osten und Afrika unterteilt.

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Die Region Nordamerika hielt den dominierenden Anteil am Weltmarkt. Nordamerika erwirtschaftete im Jahr 2022 0,93 Milliarden US-Dollar des weltweiten Umsatzes mit 3D-Zellkulturen. Die USA gelten als bedeutendes Zentrum für Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten. Darüber hinaus tragen viele Forschungszentren, akademische Einrichtungen und Biotechnologieunternehmen, die mehrere Forschungsverfahren durchführen, maßgeblich zur Dominanz der Region bei.

In ähnlicher Weise wies die Region Asien-Pazifik aufgrund der zunehmenden Forschungsinitiativen in Schlüsselländern wie China, Japan und Indien die schnellste CAGR auf. Die wachsende Zahl von Forschungslabors und verstärkte Initiativen von Marktteilnehmern, in sich entwickelnde geografische Gebiete vorzudringen, tragen zum Wachstum der Region bei.

Europa hatte einen erheblichen Anteil am Weltmarkt. Eine stärkere Produktakzeptanz, ein starker Fokus auf Forschungsinitiativen und eine einfachere Verfügbarkeit von Produkten führen letztendlich zum Wachstum des Marktes in der Region. Der europäische Markt wächst aufgrund der wichtigen Vertriebsinitiativen wichtiger Akteure, um die Kundenreichweite zu erhöhen und seine Anwendungsbereiche voranzutreiben. Solche Faktoren treiben das Marktwachstum voran.

• Im September 2023 gab CELLINK eine strategische Vertriebsvereinbarung mit Paralab bekannt, um seine Präsenz in Portugal und Spanien auszubauen. Diese Zusammenarbeit macht die hochmodernen Bioprinting-Lösungen von CELLINK einem breiteren Publikum in Südeuropa zugänglich und treibt Fortschritte auf dem Gebiet der regenerativen Medizin voran.

Aufgrund begrenzter Forschungsaktivitäten hatten die Märkte Lateinamerika sowie der Nahe Osten und Afrika geringere Anteile. Es wird jedoch erwartet, dass das wachsende verfügbare Einkommen und die Investitionsinitiativen der Hauptakteure die regionale Expansion vorantreiben werden.

Liste der wichtigsten Unternehmen im 3D-Zellkulturmarkt

Strategische Initiativen und erweitertes Produktportfolio von Thermo Fisher Scientific Inc., Corning Incorporated und Sartorius AG helfen ihnen, den Markt zu dominieren

Die Wettbewerbslandschaft des globalen Marktes ist konsolidiert, mit einigen wenigen dominanten und zahlreichen kleinen Akteuren. Thermo Fisher Scientific Inc., Corning Incorporated und Sartorius AG gehören zu den Hauptakteuren, die im Jahr 2022 den weltweiten Marktanteil der 3D-Zellkultur dominierten. Die Dominanz dieser Hauptakteure wird auf ein starkes Produktportfolio, eine erweiterte geografische Präsenz und neue Produkte zurückgeführt Markteinführung

Darüber hinaus konzentrieren sich Akteure wie Avantor Inc., MIMETAS B.V., REPROCELL Inc. und andere auf die Erweiterung ihres Produktportfolios und die Verbesserung ihrer Produktreichweite, um ihre Marktdominanz auszubauen.

• Im Juni 2023 schloss Inventia Life Science eine neue Vertriebsvereinbarung mit Biotron Healthcare PVT Ltd. Im Rahmen dieser Vereinbarung erhielt Biotron Healthcare PVT Ltd Vertriebsrechte für die Flaggschiff-RASTRUM-Plattform von Inventia Life Science für den Eintritt in den indischen Markt.

LISTE DER WICHTIGSTEN UNTERNEHMEN IM PROFIL:

• Sartorius AG (Deutschland)


• Thermo Fisher Scientific Inc. (USA)


• Corning Eingetragen (USA)


• Merck KGaA (Deutschland)


• Avantor Inc. (USA)


• MIMETAS B.V. (Niederlande)


• REPROCELL Inc. (Japan)
  

WICHTIGSTE ENTWICKLUNGEN DER INDUSTRIE:

• Oktober 2023: Carcinotech arbeitete mit CELLINK zusammen, um Protokolle für die Biofabrikation von 3D-Bioprint-Tumormodellen auf Basis von Krebszelllinien zu entwickeln und zu vermarkten. Es würde die Genauigkeit verbessern und Arzneimittelentwicklungsprozesse rasch beschleunigen, die Entwicklungskosten senken und einen besseren Output ermöglichen.


• Juni 2023: 3DBioFibR bringt die Kollagenfaserprodukte μCollaFibR und CollaFibR 3D Scaffold auf den Markt. Es ist nützlich im Tissue Engineering und in der Gewebekultur.


• Juni 2023: MatTek Life Sciences und AIM Biotech gaben eine strategische Partnerschaft bekannt, um ihren Klienten und Kunden ein umfassenderes Angebot an Produkten und Dienstleistungen anzubieten. Dazu gehören die innovativen mikrofluidischen 3D-Gewebekulturplattformen organiX und idenTX sowie umfassende Forschungsdienstleistungen zur Arzneimittelentdeckung in wichtigen therapeutischen Bereichen der Immunonkologie, Gefäßbiologie und Neurobiologie.


• März 2022: CELLINK hat BIO CELLX auf den Markt gebracht, die erste Bio-Dispensierungsplattform ihrer Art zur Automatisierung der 3D-Zellkultur. Es beseitigt Hindernisse für die Automatisierung zellbasierter 3D-Assays, die auf die Krebsforschung und die Arzneimittelentwicklung abzielen.


• August 2021: Inventia Life Science hat sich mit BioLamina AB zusammengetan, um 3D-Zellkulturgerüste bereitzustellen, die mit der RASTRUM-Plattform kompatibel sind und humane rekombinante Lamininproteine ​​(Biolaminin) enthalten.

BERICHTSBEREICH

Eine infografische Darstellung von Markt für 3D-Zellkulturen

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Der globale Marktbericht analysiert umfassend die Schlüsselsegmente wie Typ, Anwendung, Endbenutzer und Geografie. Es umfasst wichtige Erkenntnisse wie die Prävalenz chronischer Krankheiten, die Einführung neuer Produkte, wichtige Branchenentwicklungen, technologische Fortschritte in der 3D-Zellkulturbranche und die Auswirkungen der COVID-19-Pandemie auf den Markt. Darüber hinaus bietet es Einblicke in die Marktdynamik, Wettbewerbsanteilsanalysen und Unternehmensprofile der wichtigsten Marktteilnehmer.

Umfang und Segmentierung des Berichts