Tamanho do mercado de cultura de células 3D, participação e análise da indústria, por tipo (baseado em andaimes, livre de andaimes e outros), por aplicação (pesquisa de câncer, engenharia de tecidos e medicina regenerativa, descoberta e desenvolvimento de medicamentos, entre outros), por usuário final (empresas farmacêuticas e de biotecnologia, laboratórios acadêmicos e de pesquisa e outros) e previsão regional, 2026-2034

O tamanho global do mercado de cultura de células 3D foi avaliado em US$ 2,83 bilhões em 2025. O mercado deve crescer de US$ 3,15 bilhões em 2026 para US$ 8,03 bilhões até 2034, exibindo um CAGR de 12,40% durante o período de previsão. A América do Norte dominou o mercado global com uma participação de 46,43% em 2025.

Um ambiente de cultura que permite que as células cresçam e interajam com a estrutura extracelular circundante em três dimensões é chamado de cultura de células 3D. Projeta-se que a crescente prevalência de doenças crônicas e a crescente preferência por alternativas aos testes em animais alimentem o crescimento global do mercado de cultura de células 3D.

• Por exemplo, de acordo com as estimativas da Organização Pan-Americana da Saúde para 2023, cerca de 20 milhões de novos casos de cancro serão registados a nível mundial.

Algumas áreas de aplicação típicas dessas culturas incluem pesquisa sobre câncer, descoberta de medicamentos, medicina regenerativa e terapia celular. A utilização substancial desta técnica nessas áreas de aplicação deverá aumentar a expansão do mercado. Além disso, espera-se que o foco crescente dos principais players na introdução de produtos avançados e na entrada em áreas geográficas inexploradas impulsione o crescimento do mercado.

Instantâneo e destaques do mercado de cultura celular 3D

Tamanho e previsão do mercado:

• Tamanho do mercado em 2025: US$ 2,83 bilhões
• Tamanho do mercado em 2026: US$ 3,15 bilhões
• Tamanho do mercado previsto para 2034: US$ 8,03 bilhões
• CAGR: 12,40% de 2026–2034

Quota de mercado:

• A América do Norte dominou o mercado global de cultura de células 3D com uma participação de 46,43% em 2025, apoiada por uma forte concentração de empresas farmacêuticas e de biotecnologia, financiamento robusto de P&D e uso significativo em pesquisas sobre câncer e descoberta de medicamentos.
• Por tipo, o segmento baseado em andaimes detinha a maior participação de mercado em 2024 devido ao seu uso extensivo no desenvolvimento de medicamentos e engenharia de tecidos, juntamente com o aumento de parcerias de produtos e acessibilidade em mercados de alto crescimento.

Principais destaques do país:

• Japão: A procura é impulsionada pela adoção de culturas de células 3D na medicina regenerativa e inovações em tecnologias de andaimes, com empresas como a REPROCELL e colaborações académicas estratégicas apoiando a expansão do mercado.
• Estados Unidos: Centro global de P&D em biotecnologia, os EUA são líderes em pesquisa sobre câncer, desenvolvimento de medicamentos e automação em cultura de células, reforçados por grandes players como Thermo Fisher e Corning que expandem seus portfólios de produtos.
• China: O crescente investimento nas ciências da vida, o aumento do número de startups de biotecnologia e o foco crescente em alternativas aos testes em animais estão a impulsionar a procura do mercado por tecnologias de cultura de células 3D.
• Europa: O crescimento do mercado é apoiado por fortes redes de distribuição, financiamento de pesquisas e avanços nas tecnologias de bioimpressão. Colaborações estratégicas, como a expansão da distribuição da CELLINK em Portugal e Espanha, estão a melhorar o alcance dos produtos em toda a região.

IMPACTO DA COVID-19

O fechamento de laboratórios gerou um impacto negativo no mercado em 2020

Em 2020, a pandemia COVID-19 teve um ligeiro impacto negativo no mercado global. Restrições de viagens, interrupções na cadeia de abastecimento, os bloqueios obrigatórios do governo resultaram no encerramento de laboratórios, impactando negativamente o mercado.

• De acordo com um artigo publicado pela FACETS em 2022, investigadores de todo o mundo experimentaram uma onda sem precedentes de encerramentos de laboratórios durante a resposta inicial à pandemia da COVID-19, interrompendo a maioria das atividades de investigação para prevenir a propagação do vírus em 2020.

Em termos de receita, o mercado testemunhou uma queda em 2020 em relação ao ano anterior. Algumas empresas importantes experimentaram uma diminuição nas vendas de produtos de cultura celular durante a pandemia de COVID-19. No entanto, o mercado regressou ao nível pré-pandemia em 2021, com as empresas a registarem um crescimento positivo nas receitas.

• Por exemplo, a Corning Incorporated registou vendas líquidas de 446,0 milhões de dólares em 2020 no seu segmento de cultura de células, o que representou um declínio de -4,1% em comparação com 2019. O segmento de cultura de células registou vendas de 563 milhões de dólares, que aumentaram 26,2% em 2021 em comparação com 2020 devido à procura global de produtos de investigação e desenvolvimento.

O ressurgimento das atividades laboratoriais e o aumento das iniciativas de pesquisa e desenvolvimento, particularmente no uso de modelos de tecidos para investigação da COVID-19, contribuíram enormemente para que a taxa de crescimento do mercado retornasse aos níveis pré-pandêmicos em 2022.

Tendências do mercado de cultura celular 3D

Desenvolvimento de Técnicas Tecnologicamente Avançadas

Nos últimos anos, tem havido um aumento nas iniciativas de pesquisa e desenvolvimento de técnicas e produtos avançados. Um dos novos avanços é a microfluídica, que fornece uma plataforma versátil para cultura celular e facilita ensaios mais complicados baseados em células. Além disso, um sistema de cultura com soluções habilitadas para aprendizado de máquina poderia ajudar na seleção de culturas 3D. Também pode aumentar a confiabilidade, a reprodutibilidade e reduzir os custos da pesquisa e os requisitos de tempo para um potencial estudo pré-clínico. Da mesma forma, espera-se que o maior foco e as iniciativas dos principais players no desenvolvimento de produtos inovadores impulsionem as tendências no mercado global.

• Por exemplo, em junho de 2021, a Sphere Fluidics e a ClexBio lançaram de forma colaborativa o kit biocompatível de hidrogel microfluídico CYTRIX. Este produto combina o novo hidrogel CYTRIX da ClexBio com o biochip aquoso duplo Pico-Gen especialmente projetado da Sphere Fluidics, permitindo a geração plug-and-play de microestruturas de hidrogel definidas, reproduzíveis e personalizáveis ​​para diversas aplicações, como cultura de células 3D, organoides e análise de células únicas. Mais empresas estão lançando produtos novos e avançados, contribuindo para a expansão do mercado global.

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Fatores de crescimento do mercado de cultura celular 3D

Aumento de iniciativas de pesquisa para doenças crônicas e infecciosas para impulsionar o crescimento do mercado

Nos últimos anos, estão a ser realizadas inúmeras iniciativas de investigação sobre doenças crónicas e infecciosas, incluindo problemas congénitos, cancro e COVID-19. Essas células investigam e estudam a propagação e progressão de doenças, descoberta de medicamentos e triagem de compostos. Devido a tal cenário, a demanda por técnicas avançadas de cultura celular tem aumentado. Este fator acabará por contribuir para o crescimento do mercado.

• De acordo com artigo publicado pela BioMed Central em 2022, a cultura 3D tem o potencial de preencher a lacuna entre os modelos in vitro e in vivo. Técnicas como sistemas baseados em líquidos, baseados em andaimes e emergentes, como plataformas microfluídicas e bioimpressão, incorporam características morfológicas que as culturas 2D não conseguem atingir. Pode ser usado significativamente para pesquisa oncológica e medicina personalizada. Espera-se que tais vantagens impulsionem a demanda por esses produtos no prazo previsto.

Aumento do foco no desenvolvimento de alternativas de testes em animais para impulsionar perspectivas de crescimento do mercado

O mercado está testemunhando iniciativas crescentes para desenvolver alternativas para testes em animais. A cultura celular tridimensional representa uma excelente alternativa ao modelo animal. Essas culturas celulares podem replicar os níveis biológicos de organização e microarquitetura de um órgão vivo. Prevê-se que as iniciativas crescentes para substituir os testes em animais por produtos alternativos, como modelos de pele reconstruídos e técnicas de cultura celular, impulsionem o crescimento do mercado durante o período de previsão.

• Em agosto de 2023, a PeptiMatrix, a mais recente empresa spin-out da Universidade de Nottingham, introduziu uma plataforma inovadora, com o objetivo de substituir o uso de animais em pesquisa. Desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Nottingham, Centro Nacional para a Substituição, Refinamento e Redução de Animais em Pesquisa (NC3Rs), Conselho de Pesquisa em Biotecnologia e Ciências Biológicas (BBSRC) e Conselho de Pesquisa em Engenharia e Ciências Físicas (EPSRC), a plataforma de hidrogel de peptídeo de automontagem totalmente sintética (SAPH) aborda todas as deficiências atuais disponíveis nos modelos in vitro.  Assim, prevê-se que o aumento das iniciativas para o desenvolvimento de alternativas de testes em animais aumente o crescimento global do mercado global.

FATORES DE RESTRIÇÃO

Alto custo da pesquisa biológica e resultados inconsistentes para dificultar a expansão do mercado

Um dos obstáculos substanciais ao crescimento do mercado é o custo substancial e os resultados inconsistentes associados à cultura de células 3D. Além disso, devido à sua natureza avançada, estes produtos normalmente têm preços mais elevados do que as culturas de células normais/tradicionais ou 2D. Este custo elevado dificulta a adopção de produtos entre organizações de investigação e académicos, tanto nos países desenvolvidos como nos países em desenvolvimento.

• De acordo com um artigo Investigational New Drugs publicado em 2022, apesar das muitas vantagens dos modelos 3D em relação aos ensaios 2D estabelecidos, o seu uso limitado nas fases iniciais de descoberta de medicamentos deve-se ao elevado esforço e custo.

Além disso, estes sistemas são trabalhosos e demorados, por vezes produzindo resultados inconsistentes. Tais fatores restringem o crescimento do mercado em todo o mundo.       

Análise de segmentação de mercado de cultura celular 3D

Análise por tipo

O segmento baseado em andaimes manteve uma participação de liderança devido ao seu uso extensivo no desenvolvimento de medicamentos e engenharia de tecidos

Em termos de tipo, o mercado é segmentado em 3D baseado em andaimes, sem andaimes, entre outros.

O segmento baseado em andaimes detinha uma participação de mercado líder de 58,88% em 2026, contando com o elemento de andaime para fornecer suporte físico às células, permitindo-lhes agregar, proliferar e migrar. Além disso, certos intervenientes estão envolvidos em parcerias estratégicas para fornecer estes produtos em países de elevado crescimento. Assim, o uso robusto e a aplicação desta técnica no desenvolvimento de medicamentos e engenharia de tecidos promovem a expansão global do segmento.

• Em agosto de 2023, a InSphero AG e a Advanced BioMatrix assinaram uma parceria para disponibilizar sua tecnologia patenteada Akura Plate para pesquisadores no mercado dos EUA. Esta iniciativa expandiria a gama de aplicações destas culturas celulares em modelos baseados em andaimes.

O segmento sem andaime foi responsável por uma participação comparativamente menor em 2024. Esta técnica é cultivada em placas de cultura repelentes de células especializadas que fazem com que as células se autoagreguem. Devido à sua plataforma de pequena escala e facilmente modificável, esta técnica fornece telas de alto rendimento. A técnica baseada em andaime pode afetar adversamente a progressão do câncer e a resistência aos medicamentos. Também influencia o comportamento celular, o que pode prejudicar a modelagem de doenças. Devido às desvantagens das técnicas baseadas em andaimes, o mercado está testemunhando um crescimento na adoção global de produtos sem andaimes.

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Por análise de aplicação

A eficácia robusta dessas técnicas na pesquisa do câncer impulsiona o crescimento segmentar

Em termos de aplicação, o mercado global de cultura de células 3D é segmentado em pesquisa de câncer, engenharia de tecidos emedicina regenerativa, descoberta e desenvolvimento de medicamentos e outros.

O segmento de pesquisa do câncer detinha uma participação de mercado dominante de 39,55% em 2026. As culturas 3D facilitam uma melhor compreensão dos vários aspectos da biologia do câncer, como progressão tumoral, microambiente tumoral, expressão genética e proteica, vias de sinalização pró-oncogênicas e resistência a medicamentos. A robusta eficácia dessas técnicas na pesquisa do câncer impulsiona o crescimento do segmento.

Espera-se que o segmento de engenharia de tecidos e medicina regenerativa cresça a uma taxa lucrativa durante o período de previsão. A crescente adoção desses produtos para replicar o microambiente na engenharia de tecidos e na medicina regenerativa contribui para o crescimento do segmento no período de previsão.  

Além disso, o crescimento do segmento de descoberta e desenvolvimento de medicamentos é atribuído a atividades estratégicas de players proeminentes para fornecer soluções para triagem de alto rendimento (HTS) dessas culturas na descoberta de medicamentos.

• Por exemplo, em setembro de 2021, a UPM Biomedicals assinou um acordo com a PerkinElmer Health Sciences, Inc. para atuar como distribuidora da linha de produtos UPM GrowDex e GrowDase. Esta parceria oferece aos pesquisadores uma solução completa para triagem de alto rendimento (HTS) de culturas de células 3D na descoberta inicial de medicamentos. Espera-se que tais iniciativas impulsionem o crescimento do mercado.

Projeta-se que o outro segmento responda por uma parcela adequada até 2032 devido à aplicação robusta desses produtos em processos de pesquisa e expansão de múltiplas células.

Por análise do usuário final

O aumento das iniciativas de investimento de empresas farmacêuticas e de biotecnologia impulsionou oEmpresas farmacêuticas e de biotecnologia

Em termos de usuário final, o mercado global de cultura de células 3D é composto por empresas farmacêuticas e de biotecnologia, laboratórios acadêmicos e de pesquisa, entre outros.

O segmento de empresas farmacêuticas e de biotecnologiarepresentando 50,46% de participação de mercado em 2026.O crescimento do segmento é atribuído às crescentes iniciativas de pesquisa e atividades de investimento dos participantes do mercado para impulsionar a adoção de produtos em todo o mundo.

• Por exemplo, em março de 2023, a ZEISS investiu na startup de ciências biológicas InSphero para avançar ainda mais na adoção de microtecidos 3D na pesquisa e no desenvolvimento de medicamentos. Espera-se que tais iniciativas impulsionem o crescimento do mercado.

Espera-se que o segmento de laboratórios acadêmicos e de pesquisa cresça devido à crescente adoção desses produtos para o estudo dos eventos morfológicos das células humanas, desde o desenvolvimento até a formação de órgãos, e a compreensão do mecanismo das doenças.  Isso o torna uma ferramenta valiosa para descoberta e desenvolvimento de medicamentos e em estudos pré-clínicos, contribuindo para o crescimento do segmento no período de previsão.

Prevê-se que o outro segmento responda por uma parcela adequada até 2032 devido à crescente utilização em cosméticos, alimentos e bebidas e outras indústrias.

INFORMAÇÕES REGIONAIS

Em termos geográficos, o mercado é segmentado na América do Norte, Europa, Ásia-Pacífico, América Latina e Oriente Médio e África.

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América do Norte

A região da América do Norte detinha a participação dominante no mercado global. A América do Norte gerou US$ 1,31 bilhão de receita global do mercado de cultura de células 3D em 2025. Os EUA são considerados um centro proeminente para atividades de pesquisa e desenvolvimento. Além disso, muitos centros de investigação, instituições académicas e empresas biotecnológicas que realizam múltiplos procedimentos de investigação são contribuintes proeminentes para o domínio da região. O mercado dos EUA deverá atingir US$ 1,35 bilhão até 2026.

Ásia-Pacífico

Da mesma forma, a região Ásia-Pacífico manteve o CAGR mais rápido devido às crescentes iniciativas de investigação em países-chave como a China, o Japão e a Índia. O número crescente de laboratórios de investigação e o aumento das iniciativas dos intervenientes no mercado para entrar em áreas geográficas em desenvolvimento contribuem para o crescimento da região. O mercado do Japão deverá atingir 0,15 mil milhões de dólares até 2026, o mercado da China deverá atingir 0,26 mil milhões de dólares até 2026 e o ​​mercado da Índia deverá atingir 0,1 mil milhões de dólares até 2026.

Europa

A Europa detinha uma participação substancial no mercado global. A adoção mais robusta de produtos, o forte foco em iniciativas de pesquisa e a disponibilidade mais fácil de produtos resultam, em última análise, no crescimento do mercado na região. O mercado europeu está a crescer devido às iniciativas de distribuição vitais levadas a cabo pelos principais intervenientes para aumentar o alcance do cliente e avançar nas suas áreas de aplicação. Tais fatores estão impulsionando o crescimento do mercado. O mercado do Reino Unido deverá atingir 0,15 mil milhões de dólares até 2026, enquanto o mercado alemão deverá atingir 0,18 mil milhões de dólares até 2026.

• Em setembro de 2023, a CELLINK anunciou um acordo estratégico de distribuição com a Paralab para expandir a sua presença em Portugal e Espanha. Esta colaboração leva as soluções de bioimpressão de última geração da CELLINK a um público mais amplo no sul da Europa, impulsionando avanços no campo da medicina regenerativa.

América Latina e Oriente Médio e África

Devido às actividades de investigação limitadas, os mercados da América Latina e do Médio Oriente e África detinham participações mais baixas. No entanto, espera-se que o aumento do rendimento disponível e as iniciativas de investimento dos principais intervenientes impulsionem a expansão regional.

Lista das principais empresas no mercado de cultura celular 3D

Iniciativas estratégicas e portfólio de produtos expandido da Thermo Fisher Scientific Inc., Corning Incorporated e Sartorius AG as ajudam a dominar o mercado

O cenário competitivo do mercado global está consolidado, com alguns players dominantes e vários pequenos players. Thermo Fisher Scientific Inc., Corning Incorporated e Sartorius AG são alguns dos principais players que dominaram a participação de mercado global de cultura de células 3D em 2024. O domínio desses principais players é atribuído ao forte portfólio de produtos, presença geográfica expandida e lançamentos de novos produtos no mercado

Além disso, players como Avantor Inc., MIMETAS B.V., REPROCELL Inc. e outros se concentram na expansão do portfólio de produtos e no aprimoramento do alcance de seus produtos para aumentar seu domínio de mercado.

• Em junho de 2023, a Inventia Life Science celebrou um novo acordo de distribuição com a Biotron Healthcare PVT Ltd. Sob este acordo, a Biotron Healthcare PVT Ltd obteve os direitos de vendas da principal plataforma RASTRUM da Inventia Life Science para entrar no mercado indiano.

LISTA DAS PRINCIPAIS EMPRESAS PERFILADAS:

• Sartorius AG (Alemanha)
• Termo Fisher Scientific Inc.(NÓS.)
• Corning Incorporada (NÓS.)
• Merck KGaA (Alemanha)
• (EUA)
• MIMETAS BV (Holanda)
• REPROCELL Inc.(Japão)

PRINCIPAIS DESENVOLVIMENTOS DA INDÚSTRIA:

• Outubro de 2023:A Carcinotech colaborou com a CELLINK para desenvolver e comercializar protocolos para biofabricação de modelos tumorais bioimpressos em 3D baseados em linhagens de células cancerígenas. Melhoraria a precisão e aceleraria rapidamente os processos de desenvolvimento de medicamentos, reduzindo os custos de desenvolvimento e permitindo melhores resultados.
• Junho de 2023:3DBioFibR lançou produtos de fibra de colágeno, andaime μCollaFibR e CollaFibR 3D. É útil em engenharia de tecidos e cultura de tecidos.
• Junho de 2023:MatTek Life Sciences e AIM Biotech anunciaram uma parceria estratégica para fornecer aos seus clientes e clientes um conjunto mais abrangente de produtos e serviços. Isso inclui as inovadoras plataformas de cultura de tecidos 3D microfluídicas organiX e idenTX e serviços abrangentes de pesquisa para descoberta de medicamentos em áreas terapêuticas críticas de imuno-oncologia, biologia vascular e neurobiologia.
• Março de 2022:A CELLINK lançou o BIO CELLX, a primeira plataforma de biodistribuição para automatizar a cultura de células 3D. Ele elimina barreiras para automatizar ensaios baseados em células 3D direcionados à pesquisa do câncer e à descoberta de medicamentos.
• Agosto de 2021:A Inventia Life Science fez parceria com a BioLamina AB para fornecer estruturas de cultura de células 3D compatíveis com a plataforma RASTRUM, contendo proteínas de laminina recombinantes humanas (Biolaminina).

COBERTURA DO RELATÓRIO

O relatório de mercado global analisa abrangentemente os principais segmentos, como tipo, aplicação, usuário final e geografia. Abrange insights importantes, como a prevalência de doenças crônicas, lançamentos de novos produtos, desenvolvimentos importantes da indústria, avanços tecnológicos na indústria de cultura de células 3D e o impacto da pandemia COVID-19 no mercado. Além disso, fornece insights sobre a dinâmica do mercado, análise de ações competitivas e perfis de empresas dos principais players do mercado.

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