유형별(Brain-on-Chip, Liver-on-Chip, Kidney-on-Chip, Lung-on-Chip 및 Heart-on-Chip), 애플리케이션별(제약 및 생명공학 기업, 학술 및 연구 기관, 화장품 산업)별 장기 온 칩 시장 규모, 점유율, 성장 및 산업 분석 및 2035년 지역 예측

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장기칩 시장 개요

세계 장기온칩(Organ-on-Chip) 시장은 2026년 2억 달러에서 2035년 34억 1천만 달러에 달하고, 2026년부터 2035년까지 연평균 성장률(CAGR) 36.4%로 성장할 것으로 예상됩니다.

동물을 사용하지 않는 테스트에 대한 강조는 주로 장기 칩 시장 성장, 장기 칩 및 제약 기술의 사용 증가를 촉진하며 생명 공학 회사는 약물 발견 및 개발에 사용됩니다. 오르간 온 칩(Organ on Chip)은 인체를 모방한 미세유체 시스템으로 동물 실험에 대한 비용 효율적인 대안을 제공합니다. 이 칩은 인간 세포를 복제하는 작은 칩을 삽입하여 인체를 모방합니다. 이 생물학적 과정은 연구자들이 가상으로 약물 테스트를 수행하고 질병을 연구하는 데 도움이 됩니다. 또한, 장기 칩 시장 기술의 발전이 증가함에 따라 시장이 성장하고 전임상 약물 시험이 발전하는 데 도움이 되었습니다. 장기칩 시장 점유율은 연구 및 방법론에 대한 투자 증가를 통해 확대될 것입니다. 또한 제약 회사, 성장하는 응용 분야 및 정밀 의학도 있습니다. 또한 학술 기관 및 기술 제공업체와의 협력으로 시장 수요가 증가하고 있습니다. 이 장기 칩 시장 외에도 인간 생물학을 연구하기 위해 보다 생리학적으로 관련성이 높은 플랫폼을 제공함으로써 시험관 내 모델링을 사용합니다. 이러한 미세 유체 장치는 인간 장기의 구조와 기능을 모방하므로 기존 체외 모델에 비해 다양한 장점을 가지고 있습니다. 2023년 6월 Emulate, Inc.는 고급 Organ-Chip 기술의 일부로 Emulate Chip-A1 액세스 가능 칩을 출시했습니다. 칩 모델의 이 높은 처리량, 멤브레인이 없는 미세유체 혈액뇌장벽(BBB)은 신경염증을 연구하고 치료 전략을 평가하기 위한 보다 인간 관련 시스템을 제공합니다. 이미징 기능은 특히 면역 세포 침윤을 줄이고 BBB 복원을 촉진하기 위한 약물 테스트 검사에 도움이 됩니다. 결과적으로 이는 해당 기간 동안 오르간 온 칩에 대한 수요를 증가시킬 것으로 예상됩니다.

주요 결과

코로나19 영향 

신약 개발을 위한 장기칩 채택 증가

글로벌 코로나19 팬데믹은 전례가 없고 충격적이었습니다. 시장은 팬데믹 이전 수준에 비해 모든 지역에서 예상보다 낮은 수요를 경험했습니다. CAGR 증가로 인한 급격한 시장 성장은 시장 성장과 수요가 팬데믹 이전 수준으로 복귀했기 때문입니다.

전염병은 약물 개발 및 테스트 프로세스의 전통적인 방식을 혼란에 빠뜨리고 더 빠르고 효율적인 테스트 방법을 요구했습니다. 연구자들이 동물 실험에 대한 대안을 발견함에 따라 시장의 수요가 급증했습니다. 또한 동물 학대가 감소하고 장기 칩 시장 수요가 시간이 지남에 따라 증가했습니다. 왜냐하면 인간 세포를 모방하여 연구자들이 테스트하기가 더 쉽기 때문입니다. 동시에 연구자는 장기 칩 테스트를 통해 항바이러스 테스트를 통해 바이러스가 인간 장기에 미치는 영향을 확인할 수 있습니다. 이러한 수요 급증은 오르간 온 칩 시장 성장으로 이어졌습니다. 이에 대응하여 회사들은 보다 발전된 의약품을 개발하기 위해 이 시장에 대한 투자를 늘렸습니다. 이 시장은 또한 코로나19 기간 동안 약물 자극을 도울 수 있었습니다. 또한 전염병으로 인해 미세유체 공급망이 중단되었습니다. 그러나 첨단 신약 개발에 대한 관심도 높아지고 있었습니다. 미래의 건강 위기를 해결하기 위해.

최신 트렌드

다기관 시스템에 대한 관심 증가 및 약물 검사의 정확성 향상

연구자들은 여러 장기 간의 상호 작용을 자극할 수 있도록 다중 장기 칩을 구현하는 데 점점 더 관심을 기울이고 있습니다. 이 새로운 접근 방식을 통해 보다 포괄적인 약물 테스트가 가능해집니다. 단일 장기 모델을 캡처하여 복제할 수 없도록 합니다. 예를 들어, 이제 리버온칩(Liver-on-Chip)과 키드니온칩(Kidney-On-Chip)을 함께 연구해 약물이 어떻게 대사되고 배설되는지 확인함으로써 약물 안전성은 물론 보다 정확한 예측이 가능해졌습니다. 이러한 최신 추세는 의약품에 의해 주도됩니다. 이러한 추세를 추가로 처리하려면 연구자들은 비용이 많이 드는 실패를 줄이기 위해 임상 시험에서 처리할 수 있도록 보다 신뢰할 수 있는 데이터가 필요합니다. 다기관칩은 당뇨병 등 복합질환, 여러 장기에 영향을 미치는 암 분야에서도 주목을 받고 있다. 첨단 소재 기술과 미세 가공 기술의 개발은 이 시장의 성장을 더욱 뒷받침하여 더 많은 연결된 시스템을 가능하게 합니다.

• 학술 컨소시엄 보고서에 따르면 연구자들은 2010년대 중반까지 약 16개의 서로 다른 인간 장기 칩 모델을 개발하여 초기 다중 장기 모델링 진행 상황을 보여주었습니다.

• 업계 요약에 따르면, 주요 벤더들은 제약회사와 정부 연구실 전반에 걸쳐 약 150명의 사용자가 오르간 온 칩 플랫폼을 설치했다고 보고했습니다.

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장기칩 시장 세분화

유형별

유형에 따라 글로벌 시장은 Brain-on-Chip, Liver-on-Chip, Kidney-on-Chip, Lung-on-Chip 및 Heart-on-Chip으로 분류됩니다.

• Brain-on-Chip Brain-on-chip 장치는 신경 활동을 모방하여 연구자들이 알츠하이머병, 파킨슨병, 간질과 같은 뇌 질환을 모델링할 수 있게 해줍니다. 이 칩은 신경치료제 개발과 혈액뇌장벽(Blood-Brain Barrier)을 통한 약물 투과성에 필수적입니다.

•  리버온칩(Liver-on-Chip) 리버온칩(Liver-on-Chip) 모델은 약물 독성과 신진대사를 테스트하는 데 필수적인 간 대사를 모방합니다. 간부전은 약물 금단의 일반적인 원인 중 하나이므로 이 칩은 전임상 약물 평가에 필수적입니다.

•  Kidney-on-Chip Kidney-on-Chip 기술은 신장 여과 및 약물 배설 과정 연구에 도움이 됩니다. 이는 신독성 연구에 대량으로 사용되며 이 기술을 사용하여 신장 질환에 대한 새로운 치료법이 개발됩니다.

•  Lung-on-ChipLung-on-chip 장치는 호흡 과정을 반영하며 호흡기 질환, 약물 전달 및 독성 연구에 크게 기여하고 있습니다. 코로나19 팬데믹 기간 동안 바이러스 감염 시뮬레이션에 큰 관심을 받았습니다.

• Heart-on-Chip하트온칩 시스템은 심장 조직 기능을 복제하여 심혈관 연구 및 약물의 심장 독성 테스트에 큰 도움을 주며, 궁극적으로 심장 관련 문제에 대한 보다 안전한 치료로 이어질 수 있습니다.

애플리케이션별

응용 분야에 따라 글로벌 시장은 제약 및생명공학기업, 학계 및 연구기관, 화장품 산업

• 제약 및 생명공학 회사 OOC 장치는 제약 및 생명공학 회사의 신약 발견 및 테스트 분야에서 활용도가 높습니다. 이렇게 하면 동물 모델에 대한 의존도가 줄어듭니다. 이 칩을 사용하면 약물에 대한 인간의 반응을 보다 정확하게 예측할 수 있어 개발 프로세스가 가속화됩니다.

• 학술 및 연구 기관 대학 및 연구 기관에서는 인간 생리학 및 질병 모델링에 대한 기초 연구에 OOC 기술을 사용합니다. 이 부문은 또한 오르간 온 칩 시스템의 기능을 향상시키는 것을 목표로 합니다.

• 화장품 산업 OOC 장치는 동물 실험에 대한 제한이 증가함에 따라 해당 업계에서 큰 이점을 얻기 위해 채택되었습니다. 이 칩은 전통적인 테스트 방법에 대한 매우 윤리적이고 신뢰할 수 있는 대안입니다.

시장 역학

시장 역학에는 시장 상황을 나타내는 추진 및 제한 요인, 기회 및 과제가 포함됩니다.                          

추진 요인

동물실험보다 장기칩 활용도 높여

동물 실험에 대한 정부 규정은 오르간에 큰 영향을 미쳤습니다.-온칩 시장 성장. 약물 테스트에 사용되는 전통적인 동물 모델은 인간의 반응에 있어서 목표를 거의 달성하지 못하므로 임상 시험 실패율이 높다는 문제가 있습니다. OOC(Organ-on-Chip) 기술은 연구 목적으로 시험관 내에서 인간 장기 기능을 모방할 수 있는 더 부드럽고 정확한 기술입니다. 이 칩은 실제 인간 세포를 사용하여 인간 장기를 모방합니다. 이는 더 효과적이며 테스트 과정에서 동물을 덜 사용한다는 것을 의미합니다. 정부와 단체는 동물 실험과 관련하여 더욱 엄격한 규칙을 통과시키기 시작했으며 이에 따라 OOC 장치에 대한 수요와 이러한 기술에 대한 시장 점유율이 증가했습니다. 이러한 변화는 윤리적 관행을 장려하고 Organ-on-Chip 시장의 성장을 가속화합니다. 또한 정확하고 윤리적인 테스트가 매우 중요한 제약, 생명공학, 화장품 등의 산업에서도 매우 인기 있는 선택입니다.

• 규제 지침 동향에 따르면, 새로운 접근 방법론은 인간 관련 판독을 지원하는 수십 개의 중개 검증 연구를 통해 동물 실험 의존도를 줄입니다.

• 연구 자금 지원 기관에 따르면 최근 몇 년간 산업계와 학계 간의 100개 이상의 장기 칩 협력 프로젝트를 공공 및 민간 보조금으로 지원했습니다.

생명의학 연구에 대한 투자 증가

대규모 공공 및 민간 투자가 Organ-on-Chip 시장 점유율을 주도합니다. 정부와 민간 투자자는 더 나은 결과를 얻기 위해 생물의학 연구에 더 많은 자금을 투자합니다.의료 서비스s 및 약물 개발 기술을 향상시킵니다. OOC 기술은 제약회사에 신속하고 정확한 테스트 수단을 제공하여 약물 개발 비용을 절감하고 임상 테스트를 간소화하는 압력에 대처할 수 있도록 합니다. 이러한 투자는 약물 테스트, 독성 확인, 질병 모델링을 위한 많은 기관을 갖춘 복잡한 시스템 개발에 기여합니다. 또한 점점 더 많은 제약회사들이 이러한 기술을 사용하여 연구 개발 프로세스를 가속화하고, 동물 실험 사용을 줄이고, 약물 테스트를 더욱 정확하게 만들고 있습니다. 이러한 증가하는 관심과 자금은 Organ-on-Chip 시장을 활성화시켜 OOC 기술을 미래 약물 개발의 중요한 부분으로 만들고 있습니다.

억제 요인

극심한 개발 비용

많은 이점이 있음에도 불구하고 Organ-on-Chip 시장이 직면한 가장 어려운 과제는 OOC 시스템을 구축, 제조 및 유지하는 데 드는 비용입니다. 이러한 시스템은 실제로 설계하고 사용하기 위해 특수 기술, 특히 맞춤형 재료와 장비를 잘 갖춘 작업자에 의존합니다. 인간의 장기 기능을 모방한 칩을 만드는 과정은 복잡하고 연구개발에 막대한 비용이 필요해 생산 비용이 많이 든다. 이러한 돈 문제로 인해 소규모 연구 그룹, 신생 기업 또는 학술 연구실에는 충분한 자금이 없기 때문에 장기 온 칩 기술을 감당할 수 없게 됩니다. 기술이 대중화되고 더 많이 생산됨에 따라 OOC 시스템의 비용은 낮아질 것으로 예상되지만, 특히 현금이 일반적으로 문제가 되는 신흥 시장에서 오르간 온 칩 시장의 느린 성장과 관련하여 큰 문제로 남아 있습니다.

• 과학적 검토에 따르면, 기술적 복잡성과 재현성 격차로 인해 강력한 실험실용 프로토콜에 도달하려면 다년간의 개발이 필요한 경우가 많습니다.

• 표준 기관 및 컨소시엄에 따르면 공식적인 상호 운용성 노력은 아직 초기 단계이며 분석 및 보고를 조정하는 데 수십 개의 워크샵이 필요합니다.

맞춤형 의료의 성장으로 시장 확대

기회

 

맞춤형 의료는 장기온칩(Organ-on-Chip) 시장에 새로운 기회를 제시합니다. 개인의 유전자와 건강 상태에 맞춰 맞춤형 치료법이 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 장기 온 칩 장치는 맞춤형 의료를 지원하는 데 적합합니다. 연구자와 의사는 개인의 특정 생물학적 상태를 복제할 수 있습니다. 이러한 시스템은 특정 환자의 세포를 사용하기 때문에 이러한 장치는 특정 개인의 신체가 다양한 치료에 어떻게 반응하는지 보여줄 수 있습니다. 이를 통해 적절하고 효율적인 치료가 가능해집니다. 이 기능은 OOC 기술을 약물 테스트, 질병 연구 및 맞춤형 의학의 임상 시험에 매우 유용하게 만듭니다.

• 중개 연구 보고서에 따르면, 약물 안전성 및 ADME 연구에 장기-온-칩 통합이 이제 수백 개의 파일럿 프로젝트에 포함되어 인간 관련 스크리닝이 가능해졌습니다.

 

• 기술 발표에 따르면 처리량이 높은 오르간 칩 기기(예: 96칩 형식)는 실행당 수십에서 수백 번의 병렬 실험을 가능하게 하여 처리량을 확장합니다.

 

표준화와 확장성으로 인해 시장이 직면한 문제

도전

 

Organ-on-Chip 시장의 과제 중 하나는 표준 설계와 프로세스가 없다는 것입니다. 현재로서는 장기온칩 시스템을 만들고 사용하기 위해 널리 받아들여지는 모델이나 규칙 세트가 없습니다. 다양한 제조업체 및 연구 기관의 설계 차이로 인해 결과를 비교하기가 어렵고 이러한 시스템의 사용 속도가 느려질 수 있습니다. 더욱이, 더 많은 양으로 제조하면 많은 문제가 발생합니다. 적은 양의 생산은 그럭저럭 순조롭게 이루어졌지만, OOC 기술에 대한 훨씬 더 높아진 새로운 수요를 충족시키기 위해 대량 생산하는 것은 어려운 일입니다. 더 많은 수로 생산되면 생산 비용을 절감하려는 노력과 함께 품질 및 기능성이 결합되어 기술적으로나 물류적으로 매우 까다롭습니다. 특히 다른 제품을 생산할 때 작업 방법이 부족하면 시장 성장이 저해될 가능성이 높기 때문에 제조업체들 사이에서 낙담을 야기할 수 있습니다. 따라서 프로토콜의 표준 개발과 보다 효율적인 생산 방법을 통해 이러한 모든 문제를 해결하는 것은 이 오르간-온-칩 기술 분야에서 더욱 성장하고 성공하는 데 매우 중요합니다.

• 중개 연구 보고서에 따르면, 약물 안전성 및 ADME 연구에 장기-온-칩 통합이 이제 수백 개의 파일럿 프로젝트에 포함되어 인간 관련 스크리닝이 가능해졌습니다.

 

• 기술 발표에 따르면 처리량이 높은 오르간 칩 기기(예: 96칩 형식)는 실행당 수십에서 수백 번의 병렬 실험을 가능하게 하여 처리량을 확장합니다.

 

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장기칩 시장 지역별 통찰력

• 북아메리카

북미는 추가 성장을 위한 연구 및 기술에 대한 투자 증가로 인해 오르간 온 칩 시장의 지배적인 지역입니다. 또한 미국 장기온칩 시장은 이 시장 성장의 주요 이유 중 하나입니다. 왜냐하면 많은 대기업이 이 나라 출신이고 제약 및 생명공학 회사의 강력한 존재감이 있기 때문입니다. 미국 정부는 대체 테스트와 첨단 기술 채택을 지원합니다.

• 유럽

이 지역은 동물 실험과 윤리적인 연구 과정에 중점을 두고 유럽 지역 정부가 따르는 엄격한 규칙을 따르는 이 시장의 주요 참가자 중 하나입니다. 독일, 영국 등 많은 국가가 이 기술을 선도적으로 채택하고 있습니다. 이 지역의 산업계도 시장 진출을 위해 R&D에 투자하고 있습니다.

• 아시아태평양

아시아 태평양 지역 역시 의료 연구 및 인프라에 대한 투자 증가로 인해 이전보다 훨씬 빠른 속도로 성장하고 있습니다. 중국, 일본 등과 같은 많은 국가가 이 지역에서 이 시장의 성장에 주요 기여자 중 일부입니다. 정부의 지원과 제약회사의 관심도 높아지고 있습니다.

주요 산업 플레이어 

혁신과 시장 확장을 통해 시장을 형성하는 주요 산업 플레이어

오르간온칩 시장의 주요 기업들은 새로운 아이디어와 팀워크, 제품 라인 확장에 중점을 두고 경쟁하고 있습니다. 이러한 회사는 여러 곳에 배치될 더욱 발전되고 효율적인 칩의 연구 개발에 상당한 금액을 투자합니다. 기술 공급업체, 연구 기관, 제약 회사 간의 팀워크가 이 분야를 발전시킵니다. 또한 규제 그룹과의 상호 작용을 통해 OOC 장치가 산업 요구 사항을 충족하도록 보장하므로 프로세스가 가속화됩니다.

• 에뮬레이트: 회사 공개 자료에 따르면 장기 칩 검증을 위해 150개 이상의 설치와 제약 및 정부 연구소와의 다양한 협력이 이루어졌습니다.

• TissUse: 회사 자료에는 기관 간 파일럿의 다중 기관 플랫폼과 10년 이상의 개발 기간에 걸친 제품 이력이 나와 있습니다.

최고의 장기온칩 회사 목록

• 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)

주요 산업 발전

2022년 5월:Hesperos(미국)는 북미 지역의 선두 기업 중 하나이며 정확한 독성학 테스트는 물론 보다 정확한 약물 스크리닝 및 질병 모델링을 위한 첨단 휴먼 온 칩 시스템을 도입했습니다.

보고서 범위 

이 보고서는 규모, 성장 패턴 및 추진 요인 등 오르간-온-칩 시장에 대한 투명한 시각을 제공합니다. 자세한 섹션에서는 오르간 온 칩의 다양한 유형과 용도에 대해 설명합니다. 시장이 어떻게 작동하는지에 대한 평가와 함께 다양한 지역의 통찰력도 포함되었습니다. 또한 일부 주요 업계 주체, 최근 발생한 변화, 글로벌 이슈가 성장에 어떤 영향을 미쳤는지 나열합니다.