Tamanho do mercado de cultura de células 3D, participação e análise de impacto COVID-19, 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, 2023-2030

O tamanho global do mercado de cultura de células 3D foi avaliado em US$ 2,06 bilhões em 2022. O mercado deve crescer de US$ 2,29 bilhões em 2023 para US$ 4,96 bilhões até 2030, exibindo um CAGR de 11,7% durante o período de previsão. A América do Norte dominou o mercado global com uma participação de 45,15% em 2022.

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.

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 actividades 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 registrou vendas líquidas de US$ 446,0 milhões em 2020 em seu segmento de cultura celular, o que representou um declínio de -4,1% em comparação com 2019. O segmento de cultura celular registrou vendas de US$ 563 milhões, que aumentaram 26,2% em 2021. em comparação com 2020 devido à demanda global por produtos de pesquisa 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, fornecendo uma plataforma versátil para cultura celular e facilitando 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 single - análise celular. 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 de células 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), o totalmente A plataforma de hidrogel de peptídeo de automontagem 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 em 2022, 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 2022. 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 e medicina regenerativa , descoberta e desenvolvimento de medicamentos e outros.

O segmento de pesquisa do câncer detinha uma participação dominante no mercado. As culturas 3D facilitam uma melhor compreensão dos vários aspectos da biologia do câncer, como progressão tumoral, microambiente tumoral, expressão gênica 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 2030 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 o Empresas 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 biotecnologia detinha uma participação dominante do mercado em 2022. 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 2030 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.

North America 3D Cell Culture Market Size, 2024 (USD Billion)

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A região da América do Norte detinha a participação dominante no mercado global. A América do Norte gerou US$ 0,93 bilhão de receita global do mercado de cultura de células 3D em 2022. 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.

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.

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 vitais de distribuição 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.

• 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.

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 global no mercado de cultura de células 3D em 2022. O domínio desses principais players é atribuído ao forte portfólio de produtos, presença geográfica expandida e novos produtos. lançamentos 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 consumidores 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

An Infographic Representation of 3D Cell Culture Market

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Escopo e segmentação do relatório