器官芯片市场规模、份额、增长和行业分析，按类型（大脑芯片、肝脏芯片、肾脏芯片、肺芯片和心脏芯片）、应用（制药和生物技术公司、学术和研究机构以及化妆品行业）以及到 2035 年的区域预测

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器官芯片市场概述

全球芯片器官市场预计将从2026年的2亿美元增长到2035年的34.1亿美元，2026年至2035年的复合年增长率为36.4%。

对无动物测试的重视主要推动了器官芯片市场的增长、器官芯片和制药技术的使用增加，以及生物技术公司用于药物发现和开发。器官芯片是一种模仿人体的微流体系统，为动物测试提供了一种经济高效的替代方案。这些芯片通过插入复制人体细胞的微小芯片来模仿人体。这种生物过程可以帮助研究人员进行药物测试和虚拟研究疾病。此外，器官芯片市场技术的不断进步有助于市场发展并推进临床前药物试验。器官芯片市场份额将通过增加对研究和方法的投资来扩大。还有制药公司、不断增长的应用和精准医疗。与学术机构和技术提供商的合作也增加了市场需求。除此之外，器官芯片市场还通过提供更多生理相关平台来使用体外建模来研究人类生物学。这些微流体装置模仿人体器官的架构和功能，因此比传统的体外模型具有多种优势。2023 年 6 月，Emulate, Inc. 发布了 Emulate Chip-A1 Accessible Chip，作为其先进器官芯片技术的一部分。这种高通量、无膜微流控血脑屏障（BBB）芯片模型为研究神经炎症和评估治疗策略提供了更加人性化的系统。其成像能力特别有助于药物测试的检查，以减少免疫细胞浸润并促进血脑屏障恢复。反过来，预计这将推动在此期间对芯片器官的需求。

主要发现

COVID-19 的影响 

药物开发中越来越多地采用芯片器官

全球 COVID-19 大流行是史无前例的、令人震惊的，与大流行前的水平相比，所有地区的市场需求都低于预期。复合年增长率的上升反映了市场的突然增长，这归因于市场的增长和需求恢复到大流行前的水平。

这场大流行扰乱了药物开发和测试流程的传统方式，也要求更快、更有效的测试方法。随着研究人员找到了一种替代动物测试的方法，市场需求激增。此外，虐待动物的现象减少，器官芯片市场需求随着时间的推移而增加，因为它模仿了人类细胞，研究人员更容易进行测试。同时，研究人员可以通过器官芯片测试进行抗病毒测试，从而识别病毒对人体器官的影响。需求的激增导致了器官芯片市场的增长。为了应对这一情况，公司增加了对该市场的投资，以开发更先进的药物。在 COVID-19 期间，这个市场还能够为药物刺激提供帮助。同时大流行也导致了微流体的供应链中断。而且，人们越来越关注先进药物的开发。应对未来的健康危机。

最新趋势

人们越来越关注多器官系统并提高药物测试的准确性

研究人员对实现多器官芯片越来越感兴趣，这样它们就可以刺激多个器官之间的相互作用。这种新方法将允许更全面的药物测试。通过捕获单个器官模型，使它们无法复制。例如，现在将肝脏芯片和肾脏芯片一起研究，以了解药物如何代谢和排泄，从而实现更正确的预测以及药物安全性。这一最新趋势是由药品推动的。为了进一步处理这一趋势，研究人员需要更可靠的数据，以便可以在临床试验中对其进行处理，以减少代价高昂的失败。多器官芯片也受到糖尿病和影响多个器官的癌症等复杂疾病的更多关注。先进材料技术和微加工技术的发展进一步支持了该市场的增长，允许更多的连接系统。

• 根据学术联盟的报告，到 2010 年代中期，研究人员开发了大约 16 个不同的人体器官芯片模型，显示了早期多器官建模的进展。

• 根据行业摘要，领先供应商报告称，制药和政府实验室的器官芯片平台大约有 150 个用户安装。

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芯片器官市场细分

按类型

根据类型，全球市场可分为芯片脑、芯片肝、芯片肾、芯片肺和芯片心脏

• 片上脑设备模拟神经活动，使研究人员能够模拟阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和癫痫症等脑部疾病。这些芯片对于神经治疗药物的开发和药物跨血脑屏障的渗透性至关重要。

•  芯片肝芯片模拟肝脏代谢，这对于测试药物毒性和代谢至关重要。由于肝功能衰竭是药物戒断的常见原因之一，因此这些芯片对于临床前药物评价至关重要。

•  肾芯片 肾芯片技术有助于研究肾脏过滤和药物排泄过程。它被大量用于肾毒性研究，并且利用该技术开发了肾脏疾病的新疗法。

•  片上肺 片上肺设备反映呼吸过程，对研究呼吸系统疾病以及药物输送和毒性做出了巨大贡献。在 COVID-19 大流行期间，模拟病毒感染引起了极大关注。

• Heart-on-ChipHeart-on-chip系统复制心脏组织功能，极大地帮助心血管研究和药物心脏毒性测试，最终可以为心脏相关问题提供更安全的治疗。

按申请

根据应用，全球市场可分为制药和生物技术企业、学术研究机构、化妆品行业

• 制药和生物技术公司 OOC 设备被制药和生物技术公司在药物发现和测试中广泛使用。这减少了对动物模型的依赖。这些芯片可以更准确地预测人类对药物的反应，从而加速开发进程。

• 学术和研究机构大学和研究机构使用OOC技术进行人体生理学和疾病建模的基础研究。该部分还旨在提高器官芯片系统的能力

• 化妆品行业 OOC 设备在该行业中得到了巨大的优势，因为动物测试的限制越来越多。这些芯片是传统测试方法的非常道德且可靠的替代品。

市场动态

市场动态包括驱动和限制因素、机遇和挑战，说明市场状况。                          

驱动因素

比动物测试增加芯片上器官的使用

政府有关动物试验的法规极大地影响了器官-片上市场的增长。药物测试中的传统动物模型在人类反应方面很少达到目标，因此导致临床试验失败率很高。器官芯片（OOC）技术是一种更柔和、更准确的技术，为研究目的提供了在体外模拟人体器官功能的可能性。这些芯片使用真实的人体细胞模仿人体器官。这意味着他们在测试过程中更有效并且使用更少的动物。各国政府和团体已开始通过有关动物测试的更严格规则，从而增加了对 OOC 设备的需求以及这些技术的市场份额。这一变化鼓励道德实践并加速器官芯片市场的增长。它在制药、生物技术和化妆品等行业中也是非常受欢迎的选择，在这些行业中，精确和道德的测试非常重要。

• 根据监管指导趋势，新方法减少了对动物测试的依赖，数十项转化验证研究支持与人类相关的读数。

• 据研究资助机构称，近年来，公共和私人赠款支持了工业界和学术界之间的 100 多个器官芯片合作项目。

增加生物医学研究投资

大量的公共和私人投资推动了片上器官的市场份额。政府和私人投资者在生物医学研究上投入更多资金，以更好地开展生物医学研究。医疗保健服务并提高药物开发技术。 OOC 技术为制药公司提供了快速、准确的测试方法来应对压力:降低药物开发成本并简化临床测试。这些投资有助于开发具有许多器官的复杂系统，用于药物测试、毒性检查和疾病建模。此外，越来越多的制药公司正在使用这些技术来加快其研发过程，减少动物测试的使用，并使药物测试更加准确。这种不断增长的兴趣和资金正在推动器官芯片市场的发展，使 OOC 技术成为未来药物开发的重要组成部分。

制约因素

极高的开发成本

尽管有很多好处，但片上器官市场面临的最艰巨的挑战是构建、制造和维护 OOC 系统的成本是多么昂贵。这些系统依赖于特殊技术、专门定制的材料以及装备精良的工人来设计和在实践中使用它们。模仿人体器官功能的芯片制作过程复杂，需要大量的研发费用，生产成本高昂。这种资金问题使得小型研究团体、初创公司或学术实验室无法承担芯片器官技术，因为他们没有足够的资金。尽管随着技术的普及和产量的增加，OOC 系统的成本预计会下降，但这仍然是片上器官市场增长缓慢的一个大问题，特别是在现金通常成为问题的新兴市场。

• 根据科学评论，技术复杂性和重现性差距通常需要多年的开发才能达到可靠的、实验室就绪的协议。

• 标准机构和联盟表示，正式的互操作性工作仍处于起步阶段，需要举办数十个研讨会来协调分析和报告。

个性化医疗增长带来的市场扩张

机会

 

个性化医疗代表了器官芯片市场的新兴机遇。根据个人的基因和健康状况，量身定制的治疗方法越来越多地被使用。器官芯片设备非常适合协助个性化医疗。研究人员和医生可以复制一个人的特定生物状况。由于这些系统使用属于某些患者的细胞，因此此类设备可以演示特定个体的身体对各种治疗的反应。这允许适当且有效的治疗。这一特性使得 OOC 技术对于药物测试、疾病研究和个性化医疗的临床试验极其有价值。

• 根据转化研究报告，器官芯片整合到药物安全和 ADME 研究中现已成为数百个试点项目的特色，从而实现与人类相关的筛查。

 

• 根据技术公告，高通量器官芯片仪器（例如 96 芯片格式）每次运行可以进行数十到数百个并行实验，从而扩大了吞吐量。

 

市场因标准化和可扩展性而面临的问题

挑战

 

器官芯片市场的挑战之一是没有标准的设计和流程。目前，还没有广泛接受的模型或一套用于制造和使用器官芯片系统的规则。不同制造商和研究机构的设计存在差异，因此很难比较结果，并且会减慢这些系统的使用速度。此外，大批量生产带来了许多问题。小批量生产还算顺利，但满足 OOC 技术新的更高需求的批量生产却充满挑战。当产量增加时，质量和功能以及降低生产成本的努力在技术和物流上都要求非常高。缺乏做事的方法，特别是在其他产品的生产方面，可能会导致制造商灰心丧气，因为市场的增长可能会受到阻碍。因此，通过协议的标准开发和更有效的生产方式解决所有这些问题对于器官芯片技术领域的进一步发展和成功非常重要。

• 根据转化研究报告，器官芯片整合到药物安全和 ADME 研究中现已成为数百个试点项目的特色，从而实现与人类相关的筛查。

 

• 根据技术公告，高通量器官芯片仪器（例如 96 芯片格式）每次运行可以进行数十到数百个并行实验，从而扩大了吞吐量。

 

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芯片器官市场区域洞察

• 北美

北美是器官芯片市场的主导地区，因为它增加了对研究和技术的投资以实现进一步增长。此外，美国器官芯片市场是该市场增长的主要原因之一，因为许多大型企业都来自这个国家，并且制药和生物技术公司的实力强劲。美国政府支持替代测试和采用先进技术。

• 欧洲

该地区是该市场的主要参与者之一，欧洲地区政府在动物测试方面遵循严格的规则，并注重道德研究过程。德国、英国等许多国家是该技术的主要采用者。该地区的行业也在投资研发以推动市场发展。

• 亚太

由于医疗保健研究和基础设施投资的增加，亚太地区的增长速度也比以前快得多。中国、日本等许多国家是该地区市场增长的主要贡献者。受到政府的支持以及制药公司日益增长的兴趣。

主要行业参与者 

主要行业参与者通过创新和市场扩张塑造市场

器官芯片市场的主要公司通过注重新理念、团队合作和产品线扩展来竞争。这些公司投入大量资金研发更先进、更高效的芯片，并将其部署在许多地方。技术供应商、研究组织和制药公司之间的团队合作推动了这一领域的发展。此外，与监管机构的互动加速了这一过程，因为它确保了 OOC 设备满足工业要求。

• 模拟:公司披露的信息显示，已进行了 150 多次安装，并与制药公司和政府研究实验室进行了多次合作，以进行器官芯片验证。

• TissUse:公司材料显示了跨机构试点的多器官平台以及跨越 10 多年开发的产品历史。

顶级器官芯片公司名单

• 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)

主要行业发展

2022 年 5 月:Hesperos（美国）是北美地区的领先公司之一，他们推出了先进的人体芯片系统，用于精确的毒理学测试以及更准确的药物筛选和疾病建模。

报告范围 

该报告对器官芯片市场提供了透明的看法:其规模、增长模式和驱动因素。详细章节描述了片上器官的不同类型和用途；还包括来自不同地区的见解以及对市场运作方式的评估。它还列出了一些关键的行业参与者、最近发生的变化以及全球问题如何影响增长。