Größe, Anteil, Wachstum und Branchenanalyse des Marktes für synthetische Biologie, nach Typ (Gensynthese, Genomtechnik, Klonen und Sequenzierung, Sequenzierung der nächsten Generation, ortsspezifische Mutagenese, Messung und Modellierung, Mikrofluidik und Nanotechnologie), nach Anwendung (medizinische Anwendungen, industrielle Anwendungen, Lebensmittel und Landwirtschaft sowie Umweltanwendungen) und regionale Einblicke und Prognosen von 2026 bis 2035

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SYNTHETISCHE BIOLOGIE-MARKTÜBERSICHT

Der weltweite Markt für synthetische Biologie soll von etwa 22,32 Milliarden US-Dollar im Jahr 2026 auf 278,74 Milliarden US-Dollar im Jahr 2035 steigen und zwischen 2026 und 2035 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 22 % wachsen. Nordamerika führt mit einem Anteil von 40–45 % aufgrund von Biotech-Zentren und -Finanzierung; Europa und der asiatisch-pazifische Raum halten zusammen 45–50 %, da industrielle und therapeutische Anwendungen zunehmen.

Unter synthetischer Biologie versteht man den Entwurf und die Herstellung modernster biologischer Teile, Geräte und Strukturen sowie die Umgestaltung bestehender biologischer Strukturen für nützliche Zwecke. Es kombiniert Standards aus Biologie, Technik und Generation, um neuartige organische Einheiten und Antworten mit Programmen aus den Bereichen Gesundheitswesen, Landwirtschaft, Unternehmensbiotechnologie und Umgebung zu schaffen.

Produkte der synthetischen Biologie umfassen überlegene Gen-Editing-Technologien wie CRISPR-Cas9, die eine einzigartige und effiziente Änderung des genetischen Materials ermöglichen. Mit diesen Werkzeugen werden Genome bearbeitet, wobei die Verbesserung genetisch veränderter Organismen (GVO) für Anwendungen in der Landwirtschaft, in der Medizin und bei Geschäftsstrategien berücksichtigt wird.

WICHTIGSTE ERKENNTNISSE

AUSWIRKUNGEN VON COVID-19 

Die Branche der synthetischen Biologie wirkte sich negativ aus Unterbrechung der Lieferketten während der COVID-19-Pandemie

Die globale COVID-19-Pandemie war beispiellos und erschütternd, da der Markt im Vergleich zum Niveau vor der Pandemie in allen Regionen eine geringere Nachfrage als erwartet verzeichnete. Das plötzliche Marktwachstum, das sich im Anstieg der CAGR widerspiegelt, ist darauf zurückzuführen, dass das Marktwachstum und die Nachfrage wieder das Niveau vor der Pandemie erreichen.

Die Pandemie hat die Lieferketten unterbrochen, insbesondere im Zusammenhang mit Reagenzien, Systemen und biologischen Substanzen, die für Anwendungen in der künstlichen Biologie wichtig sind.

NEUESTE TRENDS

Genbearbeitung und CRISPR-Cas9-Erweiterung zur Förderung des Marktwachstums

CRISPR-Cas9 ermöglicht relativ zentrierte und präzise Änderungen an präzisen DNA-Sequenzen und ermöglicht es Forschern, Gene mit bemerkenswerter Genauigkeit zu bearbeiten. Fortschritte in der CRISPR-Technologie haben die Kosten für Genommodifikationen erheblich gesenkt und sie sowohl für Studien als auch für industrielle Anwendungen zugänglicher gemacht.  CRISPR bringt Durchbrüche in der Gentherapie bei genetischen Störungen, Krebsbehandlungen und seltenen Krankheiten. Die CRISPR-Generierung wird verwendet, um Immunzellen zu bearbeiten, um ihre Fähigkeit zu verbessern, die meisten Krebszellen anzugreifen und so die Wirksamkeit von Krebsimmuntherapien zu verbessern. Die Genverbesserung ermöglicht die Verbesserung maßgeschneiderter Arzneimittel, die auf die genetischen Profile der Patienten zugeschnitten sind, und verbessert so die Behandlungsergebnisse. CRISPR erleichtert die Verbesserung der Vegetation, die resistenter gegen Schädlinge, Krankheiten, Dürre und wechselnde Umweltbedingungen sein kann, und sorgt so für bessere Erträge und Nachhaltigkeit. CRISPR-Cas9 ermöglicht eine angemessene Veränderung der Flora, um den Nährstoffgehalt und die Wachstumsresistenz zu verbessern und die Abhängigkeit von chemischen Zusätzen, einschließlich Insektiziden, zu verringern.

• Nach Angaben der US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH) hat der Einsatz der CRISPR-Cas9-Technologie in Anwendungen der synthetischen Biologie seit 2020 um über 60 % zugenommen. Dieses Gen-Editing-Tool wird für verschiedene Anwendungen immer wichtiger, beispielsweise für die Schaffung synthetischer Mikroorganismen für die pharmazeutische Produktion und die Entwicklung gentechnisch veränderter Pflanzen für besseren Ertrag und Resistenz.

• Nach Angaben des US-Energieministeriums (DOE) hat die synthetische Biologie in der Bioproduktion erheblich an Bedeutung gewonnen, wobei ihr Einsatz bei der Produktion von Biokraftstoffen, Pharmazeutika und Spezialchemikalien aus erneuerbaren Ressourcen um 30 % zugenommen hat. Die Entwicklung gentechnisch veränderter Mikroben für nachhaltige Produktionsmethoden treibt diesen Trend voran.

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MARKTSEGMENTIERUNG DER SYNTHETISCHEN BIOLOGIE

Nach Typ

Basierend auf dem Typ kann der globale Markt in Gensynthese, Genom-Engineering, Klonen und Sequenzierung, Sequenzierung der nächsten Generation, ortsspezifische Mutagenese, Messung und Modellierung, Mikrofluidik und Nanotechnologie eingeteilt werden.

• Gensynthese: Die Gensynthese umfasst den synthetischen Zusammenbau von DNA-Sequenzen, was die Einführung benutzerdefinierter Gene mit präzisen Merkmalen ermöglicht. Es ermöglicht die Entwicklung vonsynthetische Genefür Pakete wie Arzneimittelentwicklung, Genheilmittel und die Produktion neuartiger Proteine.

• Genomtechnik: Genomtechnik nutzt Techniken wie CRISPR-Cas9, um Genome mit äußerster Präzision zu bearbeiten und zu verändern. Es hilft bei der Entwicklung genetisch veränderter Organismen (GVO) für Programme in der Landwirtschaft, der Medizin und der kommerziellen Biotechnologie.

• Klonen und Sequenzieren: Durch das Klonen können präzise DNA-Sequenzen repliziert werden, um gleiche Kopien zu erstellen, die für die Untersuchung der Genfunktion und die Herstellung rekombinanter Proteine ​​nützlich sind. Die Sequenzierung bietet die Möglichkeit, DNA zu entschlüsseln und genetische Aufzeichnungen zu verstehen, was bei der Diagnose von Krankheiten, der Arzneimittelentwicklung und Evolutionsstudien hilfreich ist.

• Sequenzierung der nächsten Generation: NGS ist ein Ansatz mit hohem Durchsatz zur schnellen und ordnungsgemäßen Sequenzierung ganzer Genome. Es hat die Genomik revolutioniert, indem es eine groß angelegte Datenauswertung ermöglicht und die Forschung in den Bereichen personalisierte Medikamente, Krebsdiagnostik und genetische Störungen verbessert hat.

• Ortsgerichtete Mutagenese: Ortsgerichtete Mutagenese ermöglicht die ordnungsgemäße Veränderung bestimmter DNA-Sequenzen, um Geneigenschaften zu beobachten und Proteine ​​zu optimieren. Es wird häufig in der Proteintechnik, der Arzneimittelforschung und der Verbesserung genetisch veränderter Organismen eingesetzt.

• Messung und Modellierung: Mess- und Modellierungsstrategien analysieren organische Systeme und vermitteln Einblicke in Genexpression, Stoffwechselwege und mobiles Verhalten. Diese Geräte helfen bei der Simulation biologischer Prozesse und tragen so zur Entwicklung effizienterer künstlicher Biologiepakete bei.

• Mikrofluidik: Mikrofluidik umfasst die Manipulation kleiner Flüssigkeitsmengen zur Steuerung biologischer und chemischer Taktiken im Mikromaßstab. Es ermöglicht die Entwicklung transportabler und preisgünstiger Diagnosegeräte.

• Nanotechnologie: Die Nanotechnologie bietet mit der Anordnung und Verwendung von Substanzen im Nanomaßstab eine einzigartige Kontrolle über natürliche Systeme. Es wird beim Arzneimitteltransport, bei der Verbesserung von Biomaterialien und gezielten Behandlungsplänen eingesetzt und verbessert die Leistung und Spezifität von Produkten der synthetischen Biologie.

Auf Antrag

Basierend auf der Anwendung kann der globale Markt in medizinische Anwendungen, industrielle Anwendungen, Lebensmittel und Landwirtschaft sowie Umweltanwendungen eingeteilt werden.

• Medizinische Anwendungen: Die synthetische Biologie nutzt Verbesserungen bei Genheilmitteln, regenerativen Heilmitteln und der Entwicklung maßgeschneiderter medikamentöser Behandlungen. Es ermöglicht die Herstellung von Biologika sowie Impfstoffen, monoklonalen Antikörpern und gezielten Therapeutika, wodurch die Behandlungseffizienz verbessert und die Kosten gesenkt werden.

• Industrielle Anwendungen: Die synthetische Biologie verändert Industriesektoren durch die Entwicklung biobasierter Gesamtproduktionslösungen sowie die Herstellung von Biokraftstoffen, Unternehmensenzymen und biologisch abbaubaren Substanzen. Es steigert die Effizienz von Bioproduktionsmethoden, senkt die Kosten und minimiert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen.

• Ernährung und Landwirtschaft: Mithilfe der synthetischen Biologie werden gentechnisch veränderte Pflanzen gezüchtet, die besonders resistent gegen Schädlinge, Dürre und Witterungseinflüsse sind und so die landwirtschaftliche Produktivität steigern. Es trägt auch zur Verbesserung alternativer Proteine ​​wie Fleisch aus Laboranbau und vollständig pflanzlicher Alternativen bei und trägt so zum internationalen Lebensmittelschutz und zur Nachhaltigkeit bei.

• Umweltanwendungen: Die synthetische Biologie spielt eine Schlüsselfunktion bei der biologischen Sanierung, dem Einsatz gentechnisch veränderter Organismen zur Beseitigung von Umweltverschmutzung, Toxinen und gefährlichen Abfällen. Es wird in der Technologie zur CO2-Abscheidung und -Sequestrierung eingesetzt und trägt zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen und zur Eindämmung des Klimahandels bei.

MARKTDYNAMIK

Die Marktdynamik umfasst treibende und hemmende Faktoren, Chancen und Herausforderungen, die die Marktbedingungen angeben.

Treibende Faktoren

Fortschritte in der Genbearbeitung und Biotechnologie zur Ankurbelung des Marktes

Die synthetische Biologie nutzt überlegene Ausrüstung zum Entwerfen, Modifizieren und Optimieren von genetischem Material, was für eine verbesserte Leistung in Forschungs-, Verbesserungs- und Herstellungsprozessen von entscheidender Bedeutung ist.

• Nach Angaben der Internationalen Energieagentur (IEA) hat der Wandel hin zu biobasierten Produkten und erneuerbaren Energien die Akzeptanz synthetischer Biologielösungen erhöht. Die weltweite Produktionskapazität für Biokraftstoffe, einschließlich der von Bioethanol und Biodiesel, ist allein im Jahr 2022 um 15 % gewachsen, was auf die Notwendigkeit zurückzuführen ist, die Kohlenstoffemissionen und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu reduzieren.

• Laut Daten der National Science Foundation (NSF) sind die weltweiten Investitionen in die Biotechnologie, insbesondere in die synthetische Biologie, von 2021 bis 2023 um 22 % gestiegen. Regierungen und private Einrichtungen finanzieren Projekte der synthetischen Biologie aufgrund ihres Potenzials für innovative Lösungen in der Medizin, Landwirtschaft und Energie und treiben so die Marktexpansion voran.

Steigende Nachfrage nach personalisierter Medizin zur Erweiterung des Marktes

Die synthetische Biologie ermöglicht die Verbesserung maßgeschneiderter Therapien, die aus gen- und zellbasierten Behandlungen bestehen, um der wachsenden Nachfrage nach Präzisionsmedikamenten gerecht zu werden, was zu einem Wachstum des Marktes für synthetische Biologie führt.

Zurückhaltender Faktor

Regulatorische und Compliance-Herausforderungen behindern möglicherweise das Marktwachstum

Bei der synthetischen Biologie kommen häufig genetisch veränderte Organismen (GVO) zum Einsatz, was Fragen zum Schutz, zu ethischen Problemen und zu Umweltauswirkungen aufwirft, was zu komplizierten und langwierigen Regulierungsprozessen führt.

• Nach Angaben der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) bestehen weiterhin erhebliche regulatorische Herausforderungen im Zusammenhang mit der Verwendung synthetischer Biologie in Produkten wie genetisch veränderten Organismen (GVO) und synthetischen Impfstoffen. Ungefähr 60 % der Anwendungen in der synthetischen Biologie erfordern vor der Marktzulassung eine strenge behördliche Prüfung, was die Produktentwicklung verzögern kann.

• Die Europäische Kommission berichtet, dass die Kosten für die Herstellung synthetischer Organismen, insbesondere von gentechnisch veränderten Mikroorganismen für industrielle Großprozesse, bis zu 40 % höher sein können als bei herkömmlichen Herstellungsmethoden. Hohe Produktionskosten, insbesondere für biobasierte Chemikalien und Biokraftstoffe, bleiben ein Haupthindernis für die weit verbreitete Einführung der synthetischen Biologie in kommerziellen Sektoren.

Fortschritte in der Genbearbeitung und Therapeutik, um Chancen für das Produkt auf dem Markt zu schaffen

Gelegenheit

Die synthetische Biologie revolutioniert die Gentechnik durch CRISPR-Cas9 und andere Geräte zur Genbearbeitung und ermöglicht neue Behandlungsmöglichkeiten für genetische Probleme, Krebs und seltene Krankheiten, was zu einem Marktanteil der synthetischen Biologie führt.

• Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat die Anwendung der synthetischen Biologie bei der Herstellung von Biologika wie monoklonalen Antikörpern und Gentherapien seit 2019 um über 50 % zugenommen. Die synthetische Biologie bietet das Potenzial für effizientere, skalierbarere und personalisiertere medizinische Behandlungen und schafft Möglichkeiten für neue therapeutische Entwicklungen.

• Nach Angaben der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation (FAO) hat die synthetische Biologie zur Schaffung widerstandsfähigerer Nutzpflanzen geführt, wobei 35 % der weltweiten Forschungsgelder für die Landwirtschaft mittlerweile in gentechnische Veränderungstechniken fließen. Dies eröffnet der synthetischen Biologie neue Möglichkeiten, die Ernährungssicherheit durch die Entwicklung dürre- und schädlingsresistenter Nutzpflanzen zu erhöhen.

Regulierungs- und Compliance-Probleme könnten eine potenzielle Herausforderung für Verbraucher darstellen

Herausforderung

Die synthetische Biologie ist in der Regel mit gentechnisch veränderten Organismen (GVO) und biotechnologisch hergestellten Produkten verbunden, was zu strengen und unterschiedlichen regulatorischen Anforderungen in den verschiedenen Bereichen führt.

• Wie die US-amerikanische National Academy of Sciences (NAS) berichtet, bleiben etwa 40 % der Öffentlichkeit gegenüber gentechnisch veränderten Organismen (GVO) zurückhaltend, da sie Bedenken hinsichtlich Sicherheit, Umweltauswirkungen und ethischen Erwägungen haben. Diese Bedenken können die Einführung synthetischer Biologietechnologien behindern, insbesondere bei verbraucherorientierten Produkten.

• Laut ISO (International Organization for Standardization) stellt das Fehlen standardisierter Praktiken in der synthetischen Biologie eine Herausforderung für den Markt dar. Eine von der ISO im Jahr 2022 durchgeführte Umfrage ergab, dass fast 30 % der Projekte im Bereich der synthetischen Biologie aufgrund des Fehlens allgemeingültiger Richtlinien und Rahmenbedingungen für Forschung, Entwicklung und Kommerzialisierung mit Verzögerungen konfrontiert waren.

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REGIONALE EINBLICKE IN DEN SYNTHETISCHEN BIOLOGIEMARKT

• Nordamerika

Der Standort profitiert von umfangreichen Investitionen in Studien und Entwicklung durch führende Biotechnologieunternehmen im US-amerikanischen Markt für synthetische Biologie. Darüber hinaus haben die Präsenz wichtiger Bildungsforschungseinrichtungen und staatlicher Investitionsinitiativen, zusammen mit denen der National Institutes of Health (NIH), Innovationen und translationale Forschung vorangetrieben.

• Europa

Europa erlebt einen beträchtlichen Boom auf dem Markt der künstlichen Biologie, angetrieben durch solide öffentliche Mittel und Mittel der Europäischen Union, die Studien und Innovationen fördern. Das Bewusstsein für Nachhaltigkeit und Umweltvorschriften fördert die Entwicklung umweltfreundlicher Lösungen in allen Branchen, insbesondere in der Landwirtschaft und Elektrizität.

• Asien

Es werden erhebliche Investitionen sowohl öffentlicher als auch privater Einrichtungen getätigt, um die Kompetenzen der Nachbarschaft in synthetischer Biologie zu verbessern. Insbesondere China hat durch Projekte wie die Genomic Data Integration and Learning (GIDL)-Projekte gezielte Anstrengungen unternommen, um in der synthetischen Biologie führend zu werden.

WICHTIGSTE INDUSTRIE-AKTEURE

Wichtige Akteure der Branche gestalten den Markt durch Innovation und Marktexpansion

Die Gruppen tragen unter anderem durch ihre innovativen Dienstleistungen und Produkte maßgeblich dazu bei, den Bereich der synthetischen Biologie voranzutreiben.

• Amyris: Amyris ist führend bei der Nutzung der synthetischen Biologie für die biobasierte Produktion von Chemikalien und Kraftstoffen. Laut dem Nachhaltigkeitsbericht 2022 von Amyris produziert das Unternehmen biobasierte Inhaltsstoffe für die Kosmetik- und Pharmaindustrie und hat seine CO2-Emissionen seit 2020 um 30 % reduziert.

• Genscript Biotech: Genscript Biotech ist auf Gensynthese, Antikörperproduktion und Protein-Engineering spezialisiert. Laut dem Jahresbericht 2022 von Genscript Biotech umfasst der Beitrag des Unternehmens zur synthetischen Biologie die Bereitstellung von jährlich über 1 Million Gensynthesesequenzen für Anwendungen in der Arzneimittelentwicklung und Biotechnologie.

Liste der Top Synthetische Biologie Unternehmen

• Thermo Fisher (U.S.)
• Novozymes (U.S.)
• Merck KGaA (Germany)
• Intrexon (U.S.)
• Agilent (U.S.)

ENTWICKLUNG DER SCHLÜSSELINDUSTRIE

2024:Der PCR-Bereich machte den größten Marktanteil aus, und es wird erwartet, dass dieser Trend in den kommenden Jahren anhält. Die Polymerasekettenreaktion (PCR) hat sich zu einer zentralen Technologie für den Nachweis und die Bewertung einzigartiger Gensequenzen entwickelt. Produkte wie Echtzeit-PCR-Assays bieten eine hohe Sensitivität und Spezifität und sind daher die erste Wahl für zahlreiche Genomstudien.

BERICHTSBEREICH

Die Studie umfasst eine umfassende SWOT-Analyse und gibt Einblicke in zukünftige Entwicklungen im Markt. Es untersucht verschiedene Faktoren, die zum Wachstum des Marktes beitragen, und untersucht eine breite Palette von Marktkategorien und potenziellen Anwendungen, die sich auf seine Entwicklung in den kommenden Jahren auswirken könnten. Die Analyse berücksichtigt sowohl aktuelle Trends als auch historische Wendepunkte, bietet ein ganzheitliches Verständnis der Marktkomponenten und identifiziert potenzielle Wachstumsbereiche.

Der Markt für synthetische Biologie steht vor einem großen Wachstum, angetrieben durch die steigende Nachfrage nach zuverlässigen, umweltfreundlichen und nachhaltigen Lösungen in der weltweiten Biotechnologie undGesundheitspflegeBranchen. Da Hersteller und Stakeholder einer wünschenswerteren Forschungs- und Entwicklungsleistung, einer nahtlosen Integration mit digitalen Tools und einem verbesserten Schutz und einer verbesserten Wirksamkeit Priorität einräumen, verändert die Einführung überlegener Technologien den Markt. Merkmale wie genmodifizierende Systeme der nächsten Generation, auf synthetischer Biologie basierende Produkte und digitale Strukturen für Design, Modellierung und Validierung werden zunehmend zu wichtigen Unterscheidungsmerkmalen. Diese Verbesserungen ermöglichen eine höhere Präzision, rationalisieren Verbesserungsansätze und verbessern die Skalierbarkeit und Zugänglichkeit von Anwendungen der synthetischen Biologie in Bereichen wie Pharmazie, Landwirtschaft und industrielle Biotechnologie, was zu besseren Ergebnissen und betrieblicher Effizienz führt.