MARCHé DES MATéRIAUX DE GéNIE MéDICAL SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2023 - 2030)

Le marché mondial des matériaux d'ingénierie médicale devrait atteindre 59 milliards de dollars É.-U. en 2031, contre 24,6 dollars É.-U. Bn en 2024, présentant un TCAC de 13,3% pendant la période de prévision.

Le marché mondial des matériaux d'ingénierie médicale est segmenté par type de produit, application, utilisateur final et région. Par type de produit, le marché est segmenté en biomatériaux métalliques, biomatériaux céramiques, biomatériaux polymères, biomatériaux naturels, et composites les biomatériaux. Les biomatériaux polymériques représentaient la plus grande part en 2023. La grande part de ce segment peut être attribuée aux divers avantages offerts par les biomatériaux polymères tels que la biocompatibilité, la flexibilité et la facilité de fabrication.

Marché mondial des matériaux d'ingénierie médicale - Perspectives régionales

• Amérique du Nord devrait être le plus grand marché de matériaux d'ingénierie médicale au cours de la période de prévision, représentant plus de 35,2% de la part de marché en 2023. La croissance du marché en Amérique du Nord est attribuable à l'augmentation de la prévalence des maladies chroniques, à la croissance de la population gériatrique et à l'adoption croissante de biomatériaux avancés.
• Asie-Pacifique devrait être le deuxième marché en importance pour les matériaux d'ingénierie médicale t, représentant plus de 25,5 % de la part de marché en 2023. La croissance du marché est attribuable à l'expansion du secteur des soins de santé, à l'accroissement du bassin de patients et à l'augmentation des dépenses de santé dans la région.
• Europe On s'attend à ce que le marché des matériaux d'ingénierie médicale augmente le plus rapidement, avec un TCAC de plus de 27,1 % au cours de la période de prévision. La croissance du marché en Europe est attribuée à la présence de fabricants d'appareils médicaux de premier plan, à des politiques gouvernementales favorables et à la croissance des activités de R-D liées aux biomatériaux d'ingénierie dans la région.

Graphique 1. Part du marché mondial des matériaux d'ingénierie médicale (%), par région, 2023

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Marché mondial des matériaux de génie médical - Pilotes

• Prévalence croissante des maladies chroniques : La prévalence croissante de maladies chroniques telles que les maladies cardiovasculaires, les troubles neurologiques, les affections orthopédiques et les cancers est un facteur majeur du marché mondial des matériaux d'ingénierie médicale. Les maladies chroniques sont en hausse à l'échelle mondiale en raison de modes de vie sédentaires, de régimes alimentaires malsains, de la pollution et d'une espérance de vie plus élevée. Les biomatériaux d'ingénierie sont de plus en plus utilisés pour le traitement et la gestion de divers troubles chroniques. Par exemple, les stents cardiovasculaires en alliages métalliques améliorent la circulation sanguine dans les artères bloquées. Les matériaux polymériques sont utilisés pour développer des systèmes de distribution de médicaments pour une thérapie ciblée contre le cancer. La demande de biomatériaux de ce type devrait augmenter à mesure que le fardeau des maladies chroniques augmentera à l'échelle mondiale.
• Progrès technologiques dans les biomatériaux d'ingénierie: Les progrès importants réalisés dans le domaine des sciences des matériaux et des technologies d'ingénierie facilitent le développement de biomatériaux nouveaux ayant des propriétés et des performances améliorées. Des technologies comme l'impression 3D/la fabrication additive permettent la fabrication de conceptions complexes et de biomatériaux conçus sur mesure adaptés aux besoins spécifiques des patients. La nanotechnologie permet l'ingénierie de nanomatériaux biologiques ayant des propriétés mécaniques, électriques et biologiques supérieures. L'ingénierie tissulaire a conduit au développement d'échafaudages utilisant des biomatériaux qui peuvent régénérer les tissus et les organes endommagés. De telles innovations technologiques créent de nouvelles possibilités de croissance pour les biomatériaux d'ingénierie dans des traitements comme la médecine régénératrice, les biocapteurs, la bioimpression d'organes et d'implants. Par exemple, selon l'Environmental Protection Agency des États-Unis, la production de déchets solides municipaux avait augmenté de plus de 4 %, passant de 235 millions de tonnes en 2018 à 245 millions de tonnes en 2020, ce qui nécessitait des solutions de remplacement durables des biomatériaux.
• Croissance de la population vieillissante : On s'attend à ce que l'augmentation de la population gériatrique mondiale sensible à divers troubles liés à l'âge stimule la demande de matériel médical. Les personnes âgées sont plus susceptibles de développer des maladies chroniques comme l'arthrite, les maladies cardiovasculaires, les maladies neurodégénératives, la perte de vision/ouïe, l'ostéoporose et d'autres. Ces conditions nécessitent des biomatériaux artificiels tels que prothèses légères fortes, articulations artificielles, implants dentaires, implants cochléaires et lentilles intraoculaires pour le traitement. De plus, les échafaudages et les matrices d'ingénierie stimulent la régénération des tissus chez les personnes âgées. L'augmentation de la population gériatrique devrait favoriser la croissance du marché dans un proche avenir.
• Investissements et recherche dans les biomatériaux d'ingénierie : L'augmentation des investissements des acteurs publics et privés dans les activités de recherche pour le développement de biomatériaux nouveaux conçus à des fins médicales est sur le point d'alimenter la croissance du marché. Divers instituts universitaires et de recherche entreprennent des études pour concevoir des biomatériaux avancés avec les propriétés mécaniques souhaitées, la biocompatibilité et la fonctionnalité. De plus, les principales sociétés d'instruments médicaux et pharmaceutiques canalisent les fonds pour établir des centres de R-D axés sur la recherche sur les biomatériaux. Les partenariats entre les milieux universitaires et les acteurs de l'industrie augmentent également pour traduire la recherche novatrice en biomatériaux d'ingénierie commercialement viables, offrant ainsi des possibilités de croissance pour le marché.

Marché mondial des matériaux d'ingénierie médicale - Opportunités

• Applications en médecine personnalisée : Le domaine émergent de la médecine personnalisée offre d'importantes possibilités de croissance pour les biomatériaux d'ingénierie. Les biomatériaux personnalisés qui correspondent à la composition génétique spécifique des patients peuvent conduire à des résultats thérapeutiques améliorés. La technologie de bioimpression 3D permet la fabrication d'organes, de tissus et de dispositifs spécifiques au patient en utilisant des biomatériaux et des cellules adaptés provenant des patients eux-mêmes. Les entreprises mettent également au point des systèmes de distribution de médicaments contenant des biomatériaux d'ingénierie qui peuvent libérer des médicaments à un rythme aligné sur les conditions physiologiques du patient. De telles innovations en médecine de précision créent des perspectives pour les biomatériaux d'ingénierie. Par exemple, selon l'Institut national du cancer, le pourcentage de cancers avec une mutation de conducteur identifiée par profil génomique passera de 50 % en 2020 à 70 % en 2023.
• Augmentation de la demande dans les régions en développement: Les régions en développement à l'échelle mondiale présentent un énorme potentiel de demande de matériaux d'ingénierie médicale en raison de l'amélioration des infrastructures de santé et de l'augmentation des dépenses de santé. Les économies émergentes comme la Chine, l'Inde, le Brésil, le Mexique, l'Indonésie et d'autres ont un bassin élevé de patients et une incidence croissante de maladies chroniques et de modes de vie qui nécessitent des interventions utilisant des biomatériaux d'ingénierie. Les acteurs locaux ainsi que les principales entreprises d'appareils médicaux développent leurs installations de fabrication dans ces régions. De plus, l'augmentation de la population de la classe moyenne, l'adoption de technologies de pointe, les initiatives et les politiques gouvernementales favorables sont des facteurs clés susceptibles de favoriser la croissance du marché dans les régions en développement. Par exemple, selon la Division de la population de l ' ONU, la population de la classe moyenne en Inde augmentera de trois fois pour atteindre environ 800 millions de personnes d ' ici à 2030, fournissant ainsi un segment important de clients pour les dispositifs médicaux.
• Orientation vers les matériaux biologiques : De plus en plus de préoccupations environnementales liées aux biomatériaux traditionnels issus de sources non renouvelables orientent les efforts de recherche vers la mise au point de matériaux biologiques durables. Les biomatériaux provenant naturellement d'organismes marins, de sources microbiennes, de déchets agricoles, de déchets alimentaires et d'autres sont de plus en plus intéressants. Des biopolymères comme le collagène, le chitosan, la fibroine de soie, la cellulose, l'amidon et d'autres sont à l'étude pour l'ingénierie tissulaire et la livraison de médicaments. Des composites bio-basés imitant la structure et la fonction de la matrice extracellulaire native sont également en cours de développement. Le passage à de tels biomatériaux renouvelables et respectueux de l'environnement ouvre de nouvelles perspectives sur le marché.
• Applications élargies dans les diagnostics: Les biomatériaux d'ingénierie présentent une énorme possibilité d'utilisation dans les plates-formes de diagnostic comme les biocapteurs, les dispositifs de laboratoire sur puce, les puces microfluidiques et autres en raison de leur biocompatibilité, de leur polyvalence dans les modifications et de leurs propriétés physiques/chimiques ajustables. Par exemple, des points quantiques, des hydrogels, des nanocomposites et des polymères conducteurs sont mis au point pour des diagnostics rapides, des trousses d'essai à domicile, des capteurs portables, etc. Les entreprises développent également des nanocapteurs injectables fabriqués à partir de biomatériaux pour la surveillance en temps réel des biomarqueurs. Ainsi, l'utilisation potentielle de biomatériaux artificiels dans les diagnostics au point de soins et moléculaires crée des perspectives lucratives.

Marché mondial des matériaux d'ingénierie médicale Tendances

• Adoption croissante de l'impression 3D: Le marché bénéficie de l'adoption rapide de technologies d'impression 3D ou de fabrication additive pour la fabrication de biomatériaux, d'implants, de prothèses et de modèles d'organes complexes et sur mesure. La bioimpression 3D en particulier facilite le dépôt précis de biomatériaux et de cellules vivantes couche par couche pour créer des tissus et des organes complexes. Les entreprises tirent parti de l'impression 3D pour développer des implants et des dispositifs spécifiques au patient en fonction de leur structure corporelle. La personnalisation et les capacités de fabrication à la demande sont des facteurs clés qui stimulent l'intégration de l'impression 3D dans les biomatériaux conçus et élargissent ses applications. Par exemple, selon les rapports de la Food and Drug Administration, le nombre d'instruments médicaux et de matériaux qui ont reçu une autorisation de mise en marché après impression 3D a augmenté de plus de 30 % entre 2020 et 2021. Bien qu'il reste une petite fraction des autorisations globales, cela indique le grand potentiel de cette technologie innovante.
• Augmentation de la demande de nanomatériaux: L'ingénierie des biomatériaux à l'échelle moléculaire fondée sur la nanotechnologie prend de l'importance en raison des fonctionnalités uniques obtenues à l'échelle nanométrique. Les matériaux nanostructurés imitent les nanocaractères naturels des tissus jusqu'à la hiérarchie cellulaire et moléculaire. La modification nanométrique des biomatériaux améliore leurs propriétés mécaniques, électriques et biologiques. Par exemple, les nanocomposites à matrices polymères renforcées présentent une résistance supérieure pour les implants osseux. Les matériaux nanoporeux permettent une livraison contrôlée et soutenue des médicaments. La hausse de la demande de nanocellulose, de nanotubes de carbone, de nanoargiles, de nanocristaux et autres en raison de leurs propriétés physico-chimiques, antimicrobiennes et de cicatrisation des plaies augmente le marché des nanobiomatériaux. Par exemple, selon l'Organisation mondiale de la santé, environ un million de personnes acquièrent des infections associées aux soins de santé chaque année dans le monde. L'utilisation des nanotechnologies pourrait aider à résoudre ce problème majeur.
• Progrès dans l'ingénierie des tissus : Des progrès importants dans la fabrication d'échafaudages de génie tissulaire poreux utilisant des biomatériaux avancés sont une tendance majeure favorisant la croissance du marché. La conception d'échafaudages avec biodégradabilité contrôlée, porosité, interconnectivité et chimie de surface optimisée permet la régénération des tissus. Des progrès comme l'électrospinning facilitent la production de nanofibres et d'échafaudages microfibres qui imitent la matrice extracellulaire. Les entreprises intègrent des cellules, des facteurs de croissance, des peptides et d'autres échafaudages pour créer des tissus vivants et des organes fonctionnels grâce à l'ingénierie tissulaire. L'expansion continue des technologies de conception et de biofabrication des échafaudages prévoit une croissance positive.
• Application croissante des revêtements : Le marché bénéficie beaucoup de l'adoption croissante de revêtements biomatériaux dans les dispositifs médicaux pour améliorer la biocompatibilité et l'efficacité thérapeutique. Par exemple, des revêtements antimicrobiens contenant des nanoparticules d'argent sont utilisés pour réduire le risque d'infections post-chirurgicales associées aux implants et aux dispositifs d'habitation. Les revêtements hydrogels lubrifiants réduisent le frottement entre les dispositifs et les tissus dans les procédures comme l'endoscopie. Les entreprises mettent également au point des revêtements de polymères intelligents qui libèrent des médicaments de manière contrôlée et ciblée. De plus, les revêtements céramiques bioactifs appliqués sur les implants facilitent l'intégration osseuse. La tendance croissante de la modification de surface et de la fonctionnalité des dispositifs avec des revêtements techniques alimente la croissance du marché.

Marché mondial des matériaux d'ingénierie médicale - restrictions

• Exigences cliniques et réglementaires strictes : Des processus d'approbation longs et rigoureux prescrits par des organismes de réglementation comme la FDA pour les biomatériaux nouvellement mis au point posent des défis clés aux fabricants en termes de temps et de coûts. Les biomatériaux doivent faire l'objet d'une évaluation préclinique et clinique rigoureuse pour établir l'innocuité et l'efficacité avant l'approbation de la commercialisation. De plus, le paysage réglementaire évolue constamment avec l'évolution des exigences de validation, ce qui exige des modifications coûteuses. Le scénario réglementaire complexe et ambigu sur différentes géographies constitue un obstacle majeur à l'adoption de biomatériaux de pointe. Par exemple, selon la Commission européenne, entre 2020 et 2022, l'UE a investi 297 millions de dollars dans Horizon Europe pour soutenir la recherche sur les thérapies avancées et les nouveaux matériaux pour les implants et les prothèses. Tout en assurant le bien-être des patients, ces initiatives visent à stimuler la croissance en aidant des projets dignes à surmonter les obstacles réglementaires plus efficacement.
• Coûts élevés de développement et de production: Les exigences élevées en capital pour la R-D et la fabrication de biomatériaux d'ingénierie, ainsi que les longs délais entre le concept et la réalisation, constituent une contrainte majeure pour les promoteurs et les fournisseurs. D'importants investissements sont nécessaires pour mettre en place des installations d'ingénierie des matériaux de pointe, acquérir des technologies de fabrication et de caractérisation les plus récentes et recruter des chercheurs qualifiés. De plus, l'augmentation du nombre de laboratoires et de lots commerciaux entraîne des dépenses importantes. Le manque de ressources financières adéquates entrave l'innovation et l'adoption de biomatériaux nouveaux, ce qui entrave la croissance du marché. Par exemple, en 2022, selon le rapport publié par les National Institutes of Health, l'impression 3D des implants en titane implique des procédés spécialisés en plusieurs étapes comme la production de poudre, la fabrication de pièces, le traitement thermique et la modification de surface, ce qui augmente le coût de 5 à 10 fois par rapport aux implants conventionnels. De même, la mise au point de nouveaux matériaux bioabsorbables nécessite un réglage attentif des propriétés des matériaux, comme le taux de dégradation, par des modifications de la composition chimique et de la microstructure, processus coûteux d'essai et d'erreur.
• Défis liés au remboursement : Une couverture de remboursement limitée assurée par des payeurs de soins de santé comme Medicare, Medicaid et des assureurs privés pour les traitements impliquant des biomatériaux plus récents pose des défis pour la croissance du marché. En raison de l'absence de preuves médicales issues d'études cliniques à long terme, les assureurs hésitent à fournir une autorisation de paiement pour les biomatériaux nouvellement introduits. Les patients sont réticents à adopter des traitements utilisant des biomatériaux les plus récents, en raison de coûts élevés hors de la poche, à moins que les politiques de remboursement soient améliorées. L'absence d'infrastructures de remboursement, en particulier dans les régions en développement, a une incidence négative sur l'adoption des produits.

Affichage des analystes

Le marché mondial des matériaux d'ingénierie médicale présente un fort potentiel de croissance au cours des cinq prochaines années. La demande de matériaux à haute performance augmente à mesure que les technologies avancent. Le vieillissement de la population à l'échelle mondiale stimulera la demande d'implants, de prothèses et d'autres soins à base d'instruments. De nouvelles applications dans la livraison de médicaments, la médecine régénérative et les revêtements d'implants offrent aux fournisseurs de matériaux la possibilité de s'associer avec les OEM de medtech. On s'attend à ce que les matériaux plastiques et polymères soient davantage adoptés, car ils permettent de réduire les coûts et de proposer des solutions personnalisées. L'utilisation d'alliages métalliques peut être témoin de déclins en raison de leurs limites de personnalisation. Les matériaux biorésorbables peuvent ouvrir de nouvelles possibilités de conception, mais une validation clinique plus importante est nécessaire pour réaliser leur potentiel. L'Amérique du Nord et l'Europe resteront probablement les régions dominantes en raison de la concentration des professionnels de la santé et du marché des soins de santé matures. Toutefois, le marché de l'Asie-Pacifique connaîtra une croissance en raison de l'expansion des infrastructures médicales, de la croissance des soins de santé privés et de la forte compétitivité de la fabrication dans des pays comme la Chine, l'Inde et la Corée du Sud. Des coûts matériels et réglementaires élevés posent des défis, nécessitant des innovations qui réduisent le coût global des soins. Le succès dépendra de la capacité de répondre aux besoins de rendement uniques de diverses spécialités médicales. Dans l'ensemble, le paysage des matériaux d'ingénierie médicale offre des possibilités aux fournisseurs qui forgent des partenariats profonds, proposent des solutions spécialisées et aident à réduire les obstacles à l'accès aux soins de santé de pointe à l'échelle mondiale.

Marché mondial des matériaux d'ingénierie médicale - Développements récents

Lancement de nouveaux produits :

• En 2023, Evonik Industries AG a lancé un nouveau polyuréthane thermoplastique biocompatible (TPU) pour des applications médicales. Le matériau est appelé « Celstran Bio » et est conçu pour être utilisé dans les implants, les dispositifs médicaux et d'autres applications où la biocompatibilité est critique. Evonik Industries AG est une société allemande de produits chimiques spécialisés cotée en bourse. C'est la deuxième plus grande entreprise de produits chimiques en Allemagne et l'une des plus grandes entreprises de produits chimiques spécialisés au monde.
• En 2023, CoorsTek a lancé une nouvelle gamme de céramiques de qualité médicale. Les matériaux sont appelés « Ceramics for Life » et sont conçus pour être utilisés dans une variété d'applications médicales, y compris les implants, les dispositifs de distribution de médicaments et les outils chirurgicaux. Coeurs Tek, Inc. est un fabricant privé de céramiques techniques pour l'aérospatiale, l'automobile, la chimie, l'électronique, la médecine, la métallurgie, le pétrole et le gaz, les semi-conducteurs et bien d'autres industries. Coeurs Le siège de Tek et les usines primaires sont situés à Golden, Colorado, États-Unis.
• En 2023, DSM Biomédical a lancé un nouveau polymère biorésorbable appelé "Resomer". Le matériau est conçu pour être utilisé dans les implants conçus pour se dissoudre au fil du temps. DSM Biomedical fournit des matériels médicaux. La société offre des services d'adhésif, de biocéramique, de polyéthylène biomédical et de polyuréthane, de collagène et de technologie de stabilisation. DSM Biomedical dessert les clients aux États-Unis.

Acquisition et partenariats :

• En mars 2023, DSM Biomedical s'est associé à 3D Systems pour développer et commercialiser des dispositifs médicaux imprimés en 3D. Le partenariat devrait accélérer le développement et l'adoption de dispositifs médicaux imprimés en 3D. DSM Biomedical fournit des matériels médicaux. La société offre des services d'adhésif, de biocéramique, de polyéthylène biomédical et de polyuréthane, de collagène et de technologie de stabilisation. DSM Biomedical sert des clients aux États-Unis.
• En février 2023, Covestro AG a acquis Heraeus Medical Components, un fabricant d'implants médicaux. L'acquisition devrait accroître la présence de Covestro sur le marché des implants médicaux. Covestro AG est une société allemande qui produit des matières premières en polyuréthane et en polycarbonate. Les produits comprennent les isocyanates et les polyols pour les mousses cellulaires, le polyuréthane thermoplastique et les granulés de polycarbonate, ainsi que les additifs à base de polyuréthane utilisés dans la formulation des revêtements et adhésifs.
• En janvier 2023, Evonik Industries AG a acquis PolyMedix, Inc., un développeur de polymères biorésorbables. L'acquisition devrait renforcer le portefeuille de matériaux biorésorbables d'Evonik pour des applications médicales.

Graphique 2. Part du marché mondial des matériaux d'ingénierie médicale (%), par demande, 2023

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Meilleures entreprises du marché mondial des matériaux d'ingénierie médicale :

• Evonik Industries AG
• Covestro AG
• BASE SE
• Solvay
• SABIQUE
• L'annexe I est modifiée comme suit:
• DSM
• Société Celanese
• DuPont de Nemours Inc.

Définition: Le marché mondial des matériaux d'ingénierie médicale fait référence à l'industrie et à la commercialisation des biomatériaux synthétisés ou modifiés par l'ingénierie pour interagir avec les systèmes biologiques. Ces biomatériaux sont utilisés dans diverses applications médicales comme les implants, les prothèses, les systèmes de distribution de médicaments, la médecine régénérative et les dispositifs médicaux pour augmenter ou remplacer les fonctions biologiques. Les matériaux d'ingénierie fournissent des propriétés chimiques, biologiques, mécaniques et physiques spécifiques à l'environnement biologique. Les principaux types de matériaux d'ingénierie médicale comprennent la céramique, les métaux, les polymères, les matériaux naturels et les composites.

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