Tamaño del mercado de Órgano en chip, participación, crecimiento y análisis de la industria, por tipo (cerebro en chip, hígado en chip, riñón en chip, pulmón en chip y corazón en chip), por aplicación (empresas farmacéuticas y de biotecnología, institutos académicos y de investigación e industria cosmética) y pronóstico regional hasta 2035

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DESCRIPCIÓN GENERAL DEL MERCADO DE ÓRGANO EN CHIP

Se prevé que el mercado mundial de órganos en chips aumentará de 200 millones de dólares en 2026 a 3410 millones de dólares en 2035, creciendo a una tasa compuesta anual del 36,4% entre 2026 y 2035.

El énfasis en las pruebas sin animales impulsa principalmente el crecimiento del mercado de órganos en chips, un mayor uso de tecnología farmacéutica y de órganos en chips, y se utilizan empresas de biotecnología para el descubrimiento y desarrollo de fármacos. Organ on chip es un sistema de microfluidos que imita el cuerpo humano y proporciona una alternativa rentable a las pruebas con animales. Estos chips imitan el cuerpo humano mediante la inserción de pequeños chips que replican las células humanas. Este proceso biológico ayuda a los investigadores a realizar pruebas de fármacos y estudiar enfermedades de forma virtual. Además, los crecientes avances en la tecnología del mercado de chips de órganos han ayudado a que el mercado crezca y avance en los ensayos preclínicos de medicamentos. La cuota de mercado de órganos en chips se ampliará gracias al aumento de las inversiones en investigación y metodología. También empresas farmacéuticas, aplicaciones en crecimiento y medicina de precisión. Además, la colaboración con institutos académicos y proveedores de tecnología está aumentando la demanda del mercado. Además de este mercado de chips de órganos, también se utilizan modelos in vitro al proporcionar plataformas fisiológicamente más relevantes para estudiar la biología humana. Estos dispositivos de microfluidos imitan la arquitectura y función de los órganos humanos y, por lo tanto, tienen una variedad de ventajas sobre los modelos in vitro tradicionales. En junio de 2023, Emulate, Inc. lanzó el chip accesible Emulate Chip-A1 como parte de su avanzada tecnología Organ-Chip. Esta barrera hematoencefálica (BBB) ​​de microfluidos sin membrana y de alto rendimiento en un modelo de chip proporciona un sistema más relevante para los seres humanos para estudiar la neuroinflamación y evaluar estrategias terapéuticas. Su capacidad de obtención de imágenes ayuda particularmente en el examen de pruebas de fármacos para reducir la infiltración de células inmunitarias y promover la restauración de la BBB. A su vez, se espera que esto impulse la demanda de órganos en un chip durante el período.

HALLAZGOS CLAVE

IMPACTO DEL COVID-19 

Aumento de la adopción de órganos en chips para el desarrollo de fármacos

La pandemia mundial de COVID-19 no ha tenido precedentes y ha sido asombrosa, y el mercado ha experimentado una demanda inferior a la prevista en todas las regiones en comparación con los niveles previos a la pandemia. El repentino crecimiento del mercado reflejado por el aumento de la CAGR es atribuible al crecimiento del mercado y al regreso de la demanda a niveles prepandémicos.

La pandemia ha alterado la forma tradicional de desarrollar medicamentos y los procesos de prueba y también ha exigido métodos de prueba más rápidos y eficientes. A medida que los investigadores encontraron una alternativa para luego probar en animales, esto ha aumentado la demanda en el mercado. Además, la disminución de la crueldad hacia los animales y la demanda del mercado de órganos en chips aumentó con el tiempo porque imita las células humanas y es más fácil para los investigadores realizar las pruebas. Al mismo tiempo, las pruebas de órganos en chips que el investigador puede realizar para realizar pruebas antivirales pueden identificar el impacto del virus en los órganos humanos. Este aumento de la demanda ha llevado al crecimiento del mercado de órganos en chips. En respuesta a esto, las empresas aumentaron su inversión en este mercado para desarrollar medicamentos más avanzados. Este mercado también pudo ayudar durante el COVID-19 para la estimulación de medicamentos. Si bien la pandemia también ha provocado interrupciones en la cadena de suministro de microfluidos. Pero también hubo un creciente interés en el desarrollo de fármacos avanzados. Para afrontar la futura crisis sanitaria.

ÚLTIMAS TENDENCIAS

Mayor atención a los sistemas multiorgánicos y también mayor precisión en las pruebas de detección de drogas

Los investigadores están más intrigados por el creciente interés en implementar chips multiórganos para que puedan estimular la interacción entre múltiples órganos. Este nuevo enfoque permitirá pruebas de drogas más completas. Capturando modelos de un solo órgano para que no puedan replicarse. Por ejemplo, el hígado en chip y el riñón en chip ahora se estudian juntos para ver cómo se metabolizan y excretan los medicamentos, lo que lleva a predicciones más correctas, así como a la seguridad de los medicamentos. Esta última tendencia está impulsada por los productos farmacéuticos. Para procesar aún más esta tendencia, los investigadores necesitan datos más confiables para que puedan procesarse en ensayos clínicos y reducir los costosos fracasos. Los chips multiorgánicos también están atrayendo más atención en enfermedades complejas como la diabetes y el cáncer, en las que se ven afectados múltiples órganos. El desarrollo de tecnologías de materiales avanzadas y técnicas de microfabricación respalda aún más el crecimiento de este mercado, permitiendo sistemas más conectados.

• Según informes del consorcio académico, los investigadores desarrollaron alrededor de 16 modelos distintos de chips de órganos humanos a mediados de la década de 2010, lo que muestra un progreso temprano en el modelado de múltiples órganos.

• Según resúmenes de la industria, los proveedores líderes informaron sobre aproximadamente 150 instalaciones de plataformas de órganos en chips por parte de usuarios en laboratorios farmacéuticos y gubernamentales.

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SEGMENTACIÓN DEL MERCADO DE ÓRGANO EN CHIP

Por tipo

Según el tipo, el mercado global se puede clasificar en cerebro en chip, hígado en chip, riñón en chip, pulmón en chip y corazón en chip.

• Cerebro en chip Los dispositivos cerebrales en chip imitan la actividad neuronal, lo que permite a los investigadores modelar trastornos cerebrales como el Alzheimer, el Parkinson y la epilepsia. Estos chips son vitales para el desarrollo neuroterapéutico y la permeabilidad de los fármacos a través de la barrera hematoencefálica.

•  Hígado en chip Los modelos de hígado en chip imitan el metabolismo del hígado, lo cual es vital para probar la toxicidad y el metabolismo de los fármacos. Dado que la insuficiencia hepática es una de las causas comunes de abstinencia de fármacos, estos chips son esenciales para la evaluación preclínica de fármacos.

•  Riñón en chip La tecnología de riñón en chip ayuda en el estudio de los procesos de filtración renal y excreción de fármacos. Se utiliza masivamente en estudios de nefrotoxicidad y se desarrollan nuevos tratamientos para enfermedades renales utilizando esta tecnología.

•  Los dispositivos Lung-on-Chip reflejan los procesos respiratorios y contribuyen en gran medida al estudio de las enfermedades respiratorias y la administración y toxicidad de fármacos. Obtuvo gran atención durante la pandemia de COVID-19 por simular infecciones virales.

• Corazón en chip Los sistemas de corazón en chip replican la función del tejido cardíaco para ser de gran ayuda en la investigación cardiovascular y las pruebas de cardiotoxicidad de los medicamentos, lo que en última instancia puede conducir a tratamientos más seguros para problemas relacionados con el corazón.

Por aplicación

Según la aplicación, el mercado global se puede clasificar en farmacéutico yBiotecnologíaEmpresas, institutos académicos y de investigación e industria cosmética

• Empresas farmacéuticas y de biotecnología Los dispositivos OOC son muy utilizados por las empresas farmacéuticas y de biotecnología en el descubrimiento y prueba de fármacos. Esto reduce la dependencia de modelos animales. Los chips permiten predicciones más precisas de las respuestas humanas a los medicamentos, lo que acelera el proceso de desarrollo.

• Institutos académicos y de investigación Las universidades y las organizaciones de investigación utilizan la tecnología OOC para estudios básicos sobre fisiología humana y modelado de enfermedades. Este segmento también tiene como objetivo mejorar las capacidades del sistema de órgano en chip.

• Los dispositivos OOC de la industria cosmética se han empleado con gran ventaja en esa industria con restricciones cada vez mayores a las pruebas con animales. Estos chips son alternativas bastante éticas y confiables a los métodos de prueba tradicionales.

DINÁMICA DEL MERCADO

La dinámica del mercado incluye factores impulsores y restrictivos, oportunidades y desafíos que indican las condiciones del mercado.                          

Factores impulsores

Aumenta el uso de Organ on a chip que la experimentación con animales

Las regulaciones gubernamentales sobre pruebas con animales han influido mucho en Organ-Crecimiento del mercado en chips. Los modelos animales tradicionales en las pruebas de drogas rara vez dan en el blanco cuando se trata de respuestas humanas, lo que resulta problemático en una alta tasa de fracaso de los ensayos clínicos. La tecnología de órgano en chip (OOC) es más suave y precisa y ofrece la posibilidad de imitar las funciones de los órganos humanos in vitro con fines de investigación. Estos chips imitan órganos humanos utilizando células humanas reales. Significa que son más efectivos y utilizan menos animales en su proceso de prueba. Los gobiernos y grupos han comenzado a aprobar reglas más estrictas con respecto a las pruebas con animales, aumentando así la demanda de dispositivos OOC y la participación de mercado de estas tecnologías. Este cambio fomenta las prácticas éticas y acelera el crecimiento del mercado de órganos en chips. También es una opción muy popular en industrias como la farmacéutica, la biotecnología y la cosmética, donde las pruebas precisas y éticas son muy importantes.

• De acuerdo con las tendencias de orientación regulatoria, las nuevas metodologías de enfoque reducen la dependencia de las pruebas con animales, con docenas de estudios de validación traslacional que respaldan lecturas relevantes para los humanos.

• Según las agencias de financiación de la investigación, en los últimos años las subvenciones públicas y privadas financiaron más de 100 proyectos colaborativos de chips de órganos entre la industria y el mundo académico.

Mayor inversión en investigación biomédica

Las enormes inversiones públicas y privadas impulsan la cuota de mercado de Organ-on-Chip. Los gobiernos y los inversores privados invierten más fondos en investigación biomédica para mejorarservicio de saluds y mejorar las técnicas de desarrollo de fármacos. La tecnología OOC proporciona a las empresas farmacéuticas medios para realizar pruebas rápidas y precisas para hacer frente a su presión: reducir los costos en el desarrollo de medicamentos y optimizar las pruebas clínicas. Estas inversiones contribuyen al desarrollo de sistemas complejos con muchos órganos para probar medicamentos, controlar la toxicidad y modelar enfermedades. Además, cada vez más compañías farmacéuticas están utilizando estas tecnologías para acelerar sus procesos de investigación y desarrollo, reducir el uso de pruebas con animales y hacer que las pruebas de medicamentos sean más precisas. Este creciente interés y financiación están impulsando el mercado de órganos en chips, haciendo de la tecnología OOC una parte importante del futuro desarrollo de fármacos.

Factor de restricción

Costo de desarrollo extremo

Aunque existen muchos beneficios, el desafío más formidable que enfrenta el mercado de órganos en chips es lo costoso que es construir, fabricar y mantener sistemas de OOC. Estos sistemas dependen de tecnologías especiales, materiales específicamente diseñados y trabajadores bien equipados para diseñarlos y utilizarlos en la práctica. El proceso de fabricación de chips que imitan las funciones de los órganos humanos es complejo y requiere grandes gastos de investigación y desarrollo, lo que encarece la producción. Este problema de dinero hace que la tecnología de órganos en chips sea inasequible para pequeños grupos de investigación, nuevas empresas o laboratorios académicos, ya que no tienen fondos suficientes. Aunque se espera que el costo de los sistemas OOC baje a medida que la tecnología se vuelva popular y se produzcan más, sigue siendo un gran problema el lento crecimiento del mercado de órganos en chips, especialmente en los mercados emergentes donde el efectivo suele ser un problema.

• Según revisiones científicas, la complejidad técnica y las brechas de reproducibilidad a menudo requieren un desarrollo de varios años para alcanzar protocolos sólidos y listos para el laboratorio.

• Según organismos de normalización y consorcios, los esfuerzos formales de interoperabilidad aún son incipientes y se necesitan docenas de talleres para alinear los ensayos y los informes.

Expansión del mercado en el crecimiento de la medicina personalizada.

Oportunidad

 

La medicina personalizada representa una oportunidad emergente para el mercado de órganos en chips. Cada vez se utilizan más tratamientos personalizados, alineados con los genes y las condiciones de salud de un individuo. Los dispositivos de órgano en chip son perfectos para ayudar a la medicina personalizada. Los investigadores y médicos pueden realizar réplicas de la condición biológica específica de una persona. Debido a que estos sistemas utilizan células que pertenecen a ciertos pacientes, dichos aparatos pueden demostrar cómo responderá el cuerpo de un individuo en particular a diversos tratamientos. Esto permite un tratamiento adecuado y eficiente. Esta característica hace que la tecnología OOC sea extremadamente valiosa para pruebas de fármacos, estudios de enfermedades y ensayos clínicos en medicina personalizada.

• Según informes de investigación traslacional, la integración de órganos en chips en la seguridad de los medicamentos y los estudios ADME ahora figuran en cientos de proyectos piloto, lo que permite realizar pruebas de detección relevantes para los seres humanos.

 

• Según los anuncios de tecnología, los instrumentos con chips de órganos de alto rendimiento (por ejemplo, formatos de 96 chips) permiten de docenas a cientos de experimentos paralelos por ejecución, lo que amplía el rendimiento.

 

Problemas que enfrenta el mercado debido a la estandarización y escalabilidad

Desafío

 

Uno de los desafíos en el mercado de Organ-on-Chip es que no existen diseños ni procesos estándar. En la actualidad, no existe ningún modelo o conjunto de reglas ampliamente aceptado para crear y utilizar sistemas de órgano en chip. Las diferencias en los diseños de diferentes fabricantes e instituciones de investigación dificultan la comparación de resultados y pueden ralentizar el uso de estos sistemas. Además, fabricar en mayor cantidad trae muchos problemas. La producción en cantidades menores ha sido bastante fluida, pero producir cantidades para satisfacer la nueva y mucho mayor demanda de tecnología OOC es un desafío. Cuando se produce en mayor cantidad, la calidad y funcionalidad combinadas con el esfuerzo por reducir los costos de producción son técnica y logísticamente muy exigentes. La falta de formas de hacer las cosas, particularmente en la producción de otros productos, puede causar desaliento entre los fabricantes, ya que probablemente se vea obstaculizado el crecimiento del mercado. La resolución de todos estos problemas mediante el desarrollo estándar de protocolos y formas más eficientes de producir será, por tanto, muy importante para seguir creciendo y teniendo éxito en esta área de la tecnología de órganos en chips.

• Según informes de investigación traslacional, la integración de órganos en chips en la seguridad de los medicamentos y los estudios ADME ahora figuran en cientos de proyectos piloto, lo que permite realizar pruebas de detección relevantes para los seres humanos.

 

• Según los anuncios de tecnología, los instrumentos con chips de órganos de alto rendimiento (por ejemplo, formatos de 96 chips) permiten de docenas a cientos de experimentos paralelos por ejecución, lo que amplía el rendimiento.

 

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PERSPECTIVAS REGIONALES DEL MERCADO DE ÓRGANO EN CHIP

• América del norte

América del Norte es una región dominante en el mercado de órganos en chips debido a sus mayores inversiones en investigación y tecnología para un mayor crecimiento. Además, el mercado de órganos en chips de Estados Unidos es una de las principales razones del crecimiento de este mercado porque muchos de los grandes actores son de este país y hay una fuerte presencia de empresas farmacéuticas y de biotecnología. El gobierno de Estados Unidos apoya las pruebas alternativas y la adopción de tecnologías avanzadas.

• Europa

Esta región es uno de los principales actores en este mercado, además de las estrictas reglas seguidas por el gobierno de la región de Europa con respecto a las pruebas con animales y el enfoque en procesos de investigación éticos. Muchos países, como Alemania y el Reino Unido, son los principales adoptantes de esta técnica. Las industrias de esta región también están invirtiendo en I+D para avanzar en el mercado.

• Asia-Pacífico

La región de Asia y el Pacífico también está creciendo a un ritmo mucho más rápido que antes debido al aumento de las inversiones en investigación e infraestructura sanitaria. Muchos países como China, Japón, etc. son algunos de los principales contribuyentes al crecimiento de este mercado en esta región. Apoyado por el gobierno y también por el creciente interés de las empresas farmacéuticas.

JUGADORES CLAVE DE LA INDUSTRIA 

Actores clave de la industria que dan forma al mercado a través de la innovación y la expansión del mercado

Las principales empresas del mercado de órganos en chips compiten centrándose en nuevas ideas, trabajo en equipo y expansión de líneas de productos. Estas empresas invierten cantidades considerables en investigación y desarrollo de chips aún más avanzados y eficientes que se colocarán en muchos lugares. El trabajo en equipo entre proveedores de tecnología, organizaciones de investigación y compañías farmacéuticas hace avanzar este campo. Además, la interacción con los grupos reguladores acelera el proceso porque garantiza que los dispositivos OOC cumplan con los requisitos industriales.

• Emular: las divulgaciones de la compañía señalan más de 150 instalaciones y múltiples colaboraciones con laboratorios de investigación gubernamentales y farmacéuticos para la validación de chips de órganos.

• TissUse: Los materiales de la empresa indican plataformas de múltiples órganos en pilotos entre instituciones y un historial de productos que abarca más de 10 años de desarrollo.

Lista de las principales empresas de órganos en chips

• TissUse (Germany)
• Hesperos (United States)
• CN Bio Innovations (United Kingdom)
• Tara Biosystems (United States)
• Draper Laboratory (United States)
• Mimetas (Netherlands)
• Nortis (United States)
• Micronit Microtechnologies (Netherlands)
• Kirkstall (United Kingdom)
• Cherry Biotech (France)
• Else Kooi Laboratory (Netherlands)
• Altis Biosystems (United States)
• AxoSim (United States)
• Bi/ond (Italy)
• BiomimX (Switzerland)
• Elveflow (France)
• Hurel Corporation (United States)
• Allevi (United States)
• InSphero (Switzerland)
• Netri (United States)

DESARROLLOS CLAVE DE LA INDUSTRIA

Mayo de 2022:Hesperos (Estados Unidos) es una de las empresas líderes en la región de América del Norte y ha introducido un sistema avanzado de humano en chip para pruebas toxicológicas precisas, así como detección de fármacos y modelado de enfermedades más precisos.

COBERTURA DEL INFORME 

El informe ofrece una visión transparente del mercado de órganos en chips: su tamaño, patrón de crecimiento y factores impulsores. Las secciones detalladas describen diferentes tipos y usos de órgano en chip; También se han incluido conocimientos de diferentes regiones, junto con una evaluación de cómo funciona el mercado. También enumera algunos de los actores clave de la industria, los cambios que ocurrieron últimamente y cómo los problemas globales han influido en el crecimiento.