臓器オンチップの市場規模、シェア、成長、業界分析、タイプ別（脳オンチップ、肝臓オンチップ、腎臓オンチップ、肺オンチップ、ハートオンチップ）、用途別（製薬・バイオテクノロジー企業、学術・研究機関、化粧品業界）、および2035年までの地域予測

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オルガンオンチップ市場の概要

世界のオルガンオンチップ市場は、2026年の2億米ドルから2035年までに34億1000万米ドルに達し、2026年から2035年の間に36.4%のCAGRで成長すると予想されています。

動物を使用しない検査への重点は、主にオルガンオンチップ市場の成長、オルガンオンチップおよび製薬技術の利用の増加を促進し、バイオテクノロジー企業が創薬と開発に利用されています。 Organ on Chip は、人体を模倣したマイクロ流体システムであり、動物実験に代わる費用対効果の高い代替手段を提供します。これらのチップは、人間の細胞を複製する小さなチップを挿入することで人体を模倣します。この生物学的プロセスは、研究者が仮想的に薬物検査を行ったり病気を研究したりするのに役立ちます。さらに、臓器チップ市場技術の進歩の増加により、市場の成長と前臨床試験の進歩が促進されました。オルガンオンチップの市場シェアは、研究と方法論への投資の増加により拡大すると考えられています。製薬会社、成長を続けるアプリケーション、精密医療なども含まれます。また、学術機関やテクノロジープロバイダーとの連携により、市場の需要が高まっています。この臓器チップ市場に加えて、人間の生物学を研究するためのより生理学的に関連性の高いプラットフォームを提供することで、インビトロモデリングも使用されています。これらのマイクロ流体デバイスは人間の臓器の構造と機能を模倣しているため、従来の in vitro モデルに比べてさまざまな利点があります。2023 年 6 月、Emulate, Inc. は、先進的な Organ-Chip テクノロジーの一部として Emulate Chip-A1 Accessible Chip をリリースしました。このハイスループットの膜フリーマイクロ流体血液脳関門 (BBB) オンチップモデルは、神経炎症の研究と治療戦略の評価のための、より人間に関連したシステムを提供します。そのイメージング機能は、免疫細胞浸潤を軽減し、BBB の回復を促進する薬物検査の検査に特に役立ちます。これにより、この期間にわたってオルガンオンチップの需要が押し上げられると予想されます。

主な調査結果

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の影響 

医薬品開発におけるオルガンオンチップの採用の増加

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の世界的なパンデミックは前例のない驚異的なものであり、市場ではパンデミック前のレベルと比較してすべての地域で予想を下回る需要が発生しています。 CAGRの上昇を反映した市場の急激な成長は、市場の成長と需要がパンデミック前のレベルに戻ったことによるものです。

パンデミックにより、医薬品の開発や検査プロセスの従来の方法が混乱し、より迅速で効率的な検査方法が求められています。研究者らは動物実験に代わる方法を発見したため、市場での需要が急増しました。また、動物虐待が減少し、臓器オンチップ市場の需要が時間の経過とともに増加しました。これは、人間の細胞を模倣し、研究者にとってテストが容易であるためです。同時に、研究者が抗ウイルス検査を行うオルガンオンチップ検査により、人間の臓器に対するウイルスの影響を特定することができます。この需要の急増がオルガンオンチップ市場の成長につながりました。これに応じて、企業はより先進的な医薬品を開発するためにこの市場への投資を増やしました。この市場は、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の最中にも薬物刺激のために役立ちました。一方、パンデミックはマイクロ流体のサプライチェーンの混乱を引き起こしました。しかし同時に、先進的な医薬品開発への注目も高まっていました。将来の健康危機に対処するため。

最新のトレンド

多臓器系への注目が高まり、薬物検査の精度も向上

研究者らは、複数の臓器間の相互作用を刺激できるように、多臓器チップの実装に注目が集まっていることにさらに興味を持っています。この新しいアプローチにより、より包括的な薬物検査が可能になります。単一臓器モデルをキャプチャして、複製できないようにします。たとえば、肝臓オンチップと腎臓オンチップは現在、薬物がどのように代謝および排泄されるかを調べるために一緒に研究されており、薬物の安全性だけでなくより正確な予測につながっています。この最新の傾向は医薬品によって推進されています。研究者がこの傾向をさらに処理するには、臨床試験で処理してコストのかかる失敗を減らすことができる、より信頼性の高いデータが必要です。多臓器チップは、複数の臓器が冒される糖尿病やがんなどの複雑な疾患からも注目を集めています。先端材料技術と微細加工技術の開発はこの市場の成長をさらにサポートし、より多くの接続されたシステムを可能にします。

• 学術コンソーシアムの報告書によると、研究者らは2010年代半ばまでに約16の異なるヒト臓器チップモデルを開発し、初期の多臓器モデリングの進歩を示した。

• 業界のまとめによると、大手ベンダーは製薬会社や政府の研究所全体でおよそ 150 のユーザーが臓器オンチップ プラットフォームを導入していると報告しています。

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オルガンオンチップ市場のセグメンテーション

タイプ別

タイプに基づいて、世界市場はブレインオンチップ、肝臓オンチップ、腎臓オンチップ、肺オンチップ、ハートオンチップに分類できます。

• ブレインオンチップ ブレインオンチップ デバイスは神経活動を模倣し、研究者がアルツハイマー病、パーキンソン病、てんかんなどの脳障害をモデル化できるようにします。これらのチップは、神経治療薬の開発と血液脳関門を通過する薬剤の透過性に不可欠です。

•  レバーオンチップ レバーオンチップ モデルは、薬物の毒性と代謝をテストするために不可欠な肝臓代謝を模倣します。肝不全は薬物離脱の一般的な原因の 1 つであるため、これらのチップは前臨床薬物評価に不可欠です。

•  キドニー オン チップ キドニー オン チップ技術は、腎臓の濾過と薬物排泄プロセスの研究に役立ちます。これは腎毒性の研究で大量に使用されており、この技術を使用して腎臓病の新しい治療法が開発されています。

•  肺オンチップ肺オンチップ デバイスは呼吸プロセスを反映し、呼吸器疾患、薬物送達、毒性の研究に大きく貢献します。新型コロナウイルス感染症のパンデミック中に、ウイルス感染をシミュレートするものとして大きな注目を集めました。

• ハートオンチップハートオンチップ システムは心臓組織の機能を複製し、心臓血管の研究や薬剤の心毒性の試験に大きく役立ち、最終的には心臓関連の問題に対するより安全な治療につながります。

用途別

アプリケーションに基づいて、世界市場は医薬品と医薬品に分類できます。バイオテクノロジー企業、学術研究機関、化粧品業界

• 製薬会社およびバイオテクノロジー企業 OOC デバイスは、製薬会社およびバイオテクノロジー企業によって創薬および試験で高度に活用されています。これにより、動物モデルへの依存が軽減されます。このチップにより、薬物に対する人間の反応をより正確に予測できるようになり、開発プロセスが加速されます。

• 学術機関および研究機関 大学および研究機関は、人間の生理学および疾患モデリングに関する基礎研究に OOC テクノロジーを使用しています。このセグメントは、オルガンオンチップシステムの機能を向上させることも目的としています。

• 化粧品業界 OOC デバイスは、動物実験に対する制限が強化されている業界で非常に有利に採用されています。これらのチップは非常に倫理的であり、従来のテスト方法に代わる信頼できる代替手段です。

市場力学

市場のダイナミクスには、市場の状況を示す推進要因と抑制要因、機会、課題が含まれます。                          

推進要因

動物実験よりもチップ上の臓器の使用を増やす

動物実験に関する政府の規制がオルガンに大きな影響を与えている-オンチップ市場の成長。薬物試験における従来の動物モデルは、人間の反応に関してはほとんど的を射ていないため、臨床試験の失敗率が高いという問題があります。 Organ-on-chip (OOC) テクノロジーは、研究目的で人間の臓器機能を in vitro で模倣する可能性を提供する、よりソフトで正確なテクノロジーです。これらのチップは、実際の人間の細胞を使用して人間の臓器を模倣します。これは、検査プロセスの効率が向上し、使用する動物の量が少なくなることを意味します。政府や団体は動物実験に関するより厳格な規則を可決し始めており、その結果、OOC デバイスの需要とこれらのテクノロジーの市場シェアが増加しています。この変更は倫理的実践を奨励し、Organ-on-Chip 市場の成長を加速します。また、正確で倫理的なテストが非常に重要である製薬、バイオテクノロジー、化粧品などの業界でも非常に人気のある選択肢です。

• 規制指導の傾向によれば、新しいアプローチ手法により動物実験への依存が軽減され、数十件のトランスレーショナル検証研究がヒトに関連した読み出しをサポートしています。

• 研究資金提供機関によると、近年、官民の助成金により、産学間の100以上の臓器チップ共同プロジェクトが支援されている。

生物医学研究への投資の増加

公的および民間の大規模な投資がオルガンオンチップの市場シェアを押し上げています。政府だけでなく民間投資家も生物医学研究により多くの資金を投資し、より良い研究を目指しています。医療サービス医薬品開発技術を強化します。 OOC テクノロジーは、医薬品開発のコストを削減し、臨床試験を合理化するというプレッシャーに対処するために、製薬会社に迅速で正確な検査の手段を提供します。これらの投資は、薬物検査、毒性の確認、疾患のモデル化のための多くの器官を備えた複雑なシステムの開発に貢献します。また、研究開発プロセスを迅速化し、動物実験の使用を減らし、薬物検査をより正確にするために、これらのテクノロジーを使用する製薬会社が増えています。この関心と資金の増加により臓器オンチップ市場が拡大しており、OOC 技術が将来の医薬品開発の重要な部分となっています。

抑制要因

莫大な開発費

多くの利点があるにもかかわらず、Organ-on-Chip 市場が直面している最も手ごわい課題は、OOC システムの構築、製造、保守にどれだけの費用がかかるかということです。これらのシステムは、特別な技術、特別に調整された材料、および実際に設計して使用するための設備の整った作業員に依存しています。人間の臓器の機能を模倣するチップの製造プロセスは複雑であり、研究開発に多額の費用が必要となるため、製造コストが高くなります。この資金の問題により、十分な資金がないため、小規模の研究グループ、新興企業、学術研究機関にとってはオルガンオンチップ技術を利用できなくなります。 OOCシステムのコストは、この技術が普及し、より多く生産されるにつれて下がると予想されていますが、オルガンオンチップ市場、特に現金が通常問題となる新興市場における成長の鈍化に関しては依然として大きな問題となっています。

• 科学的レビューによると、技術的な複雑さと再現性のギャップにより、堅牢な実験室で使用可能なプロトコルを実現するには、多くの場合、数年にわたる開発が必要です。

• 標準化団体やコンソーシアムによると、正式な相互運用性の取り組みはまだ初期段階にあり、アッセイと報告を調整するには数十のワークショップが必要だという。

個別化医療の成長による市場拡大

機会

 

個別化医療は、Organ-on-Chip 市場にとって新たな機会となっています。個人の遺伝子や健康状態に合わせたオーダーメイド治療がますます使用されています。臓器オンチップ デバイスは、個別化医療を支援するのに最適です。研究者や医師は、人の特定の生物学的状態のレプリカを作成できます。これらのシステムは特定の患者に属する細胞を使用するため、このような装置は特定の個人の体がさまざまな治療にどのように反応するかを実証できます。これにより、適切かつ効率的な治療が可能になります。この機能により、OOC テクノロジーは薬物検査、疾患研究、個別化医療における臨床試験にとって非常に価値のあるものになります。

• トランスレーショナルリサーチの報告書によると、医薬品の安全性およびADME研究へのオルガンオンチップの統合は現在、数百のパイロットプロジェクトで取り上げられており、ヒト関連のスクリーニングが可能になっています。

 

• 技術発表によると、高スループットのオルガンチップ機器 (96 チップ形式など) により、1 回の実行につき数十から数百の並列実験が可能になり、スループットが向上します。

 

標準化と拡張性によって市場が直面する問題

チャレンジ

 

オルガンオンチップ市場の課題の 1 つは、標準的な設計とプロセスが存在しないことです。現時点では、オルガンオンチップシステムを作成および使用するための広く受け入れられているモデルやルールはありません。さまざまなメーカーや研究機関による設計の違いにより、結果の比較が難しくなり、これらのシステムの使用が遅くなる可能性があります。さらに、大量生産には多くの問題が伴います。少量の生産は許容範囲内でスムーズですが、OOC テクノロジーに対する新たなはるかに高い需要を満たす量を生産するのは困難です。より多くの数が生産されると、品質と機能性、そして生産コストを削減する努力が技術的にも物流的にも非常に要求されます。特に他の製品の生産においては、対処方法が不足しているため、市場の成長が妨げられる可能性があり、メーカーの落胆を招く可能性があります。したがって、プロトコルの標準開発とより効率的な生産方法を通じてこれらすべての問題を解決することは、オルガンオンチップ技術のこの分野でさらに成長し成功するために非常に重要です。

• トランスレーショナルリサーチの報告書によると、医薬品の安全性およびADME研究へのオルガンオンチップの統合は現在、数百のパイロットプロジェクトで取り上げられており、ヒト関連のスクリーニングが可能になっています。

 

• 技術発表によると、高スループットのオルガンチップ機器 (96 チップ形式など) により、1 回の実行につき数十から数百の並列実験が可能になり、スループットが向上します。

 

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オルガンオンチップ市場の地域的洞察

• 北米

北米は、さらなる成長に向けた研究と技術への投資が増加しているため、オルガンオンチップ市場の支配的な地域となっています。また、米国のオルガンオンチップ市場は、多くの大手企業がこの国の出身であり、製薬会社やバイオテクノロジー企業の存在感が強いため、この市場が成長する主な理由の1つです。米国政府は、先進技術の代替テストと導入をサポートしています。

• ヨーロッパ

この地域は、この市場の主要プレーヤーの 1 つであり、動物実験に関してヨーロッパ地域政府が遵守する厳格な規則があり、倫理的な研究プロセスに重点を置いています。ドイツ、イギリスなどの多くの国がこの技術を主導的に採用しています。この地域の産業は、市場の発展を目指して研究開発にも投資しています。

• アジア太平洋地域

アジア太平洋地域も、医療研究とインフラへの投資の増加により、以前よりもはるかに速いペースで成長しています。中国、日本などの多くの国が、この地域の市場の成長に大きく貢献しています。政府の支援のほか、製薬会社の関心も高まっている。

業界の主要プレーヤー 

イノベーションと市場拡大を通じて市場を形成する主要な業界プレーヤー

オルガンオンチップ市場の主要企業は、新しいアイデア、チームワーク、製品ラインの拡大に重点を置いて競争しています。このような企業は、多くの場所に配置されるさらに高度で効率的なチップの研究開発に多額の投資を行っています。技術の供給者、研究機関、製薬会社間のチームワークがこの分野を前進させます。さらに、規制団体との対話により、OOC デバイスが産業要件を確実に満たすことができるため、プロセスが加速されます。

• エミュレート: 企業の開示情報には、臓器チップの検証のために 150 以上の設置と製薬会社や政府の研究機関との複数の協力関係が記載されています。

• TissUse: 会社の資料には、機関を超えたパイロットにおける多臓器プラットフォームと 10 年以上の開発に及ぶ製品の歴史が示されています。

オルガンオンチップのトップ企業のリスト

• 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)

主要な産業の発展

2022 年 5 月:Hesperos (米国) は北米地域の大手企業の 1 つであり、正確な毒物学検査、より正確な薬物スクリーニングおよび疾患モデリングのための高度なヒューマン オン チップ システムを導入しています。

レポートの範囲 

このレポートは、オルガンオンチップ市場の規模、成長パターン、推進要因などの透明性のある見解を提供します。詳細セクションでは、オルガンオンチップのさまざまなタイプと使用法について説明します。市場がどのように機能するかについての評価とともに、さまざまな地域からの洞察も含まれています。また、主要な業界プレーヤーの一部、最近起こった変化、世界的な問題が成長にどのような影響を与えたかもリストされています。