3D MARCHé DE LA CULTURE CELLULAIRE ANALYSIS

La culture mondiale des cellules 3d Le marché est estimé à 4,89 milliards de dollars des États-Unis en 2023 et devrait présenter TCAC des 23,4% pendant la période de prévision (2023-2030).

Analystes : points de vue sur le marché mondial de la culture cellulaire 3D :

La culture de cellules 3D se réfère à la culture de cellules dans un environnement qui imite plus étroitement la structure et les conditions naturelles tridimensionnelles des tissus et des organes dans le corps humain. Les techniques traditionnelles de culture cellulaire impliquent la croissance de cellules sur des surfaces plates et bidimensionnelles comme les plats pétri, ce qui peut conduire à une déconnexion entre les environnements in vitro (lab) et in vivo (organisme vivant). La croissance du marché peut être attribuée aux efforts croissants visant à créer des substituts viables pour les essais sur animaux et à la présence d'initiatives de financement appuyant les travaux de recherche. De plus, les initiatives de recherche-développement continues de sociétés biopharmaceutiques axées sur l'innovation et l'exploration des médicaments, ainsi que l'accent mis sur l'intégration des cultures cellulaires 3D dans la recherche sur le cancer, sont des facteurs supplémentaires qui devraient stimuler la croissance du marché dans un avenir prévisible.

Graphique 1. Part du marché mondial de la culture cellulaire en 3D (%), par technologie, 2023

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Marché mondial de la culture cellulaire 3D - Pilotes

• Accroître les lancements de produits par les entreprises clés : Les acteurs du marché introduisent continuellement des produits de culture de cellules 3D nouveaux et innovants, y compris des échafaudages spécialisés, des plaques de culture, bioréacteurs, et les dispositifs microfluidiques. Ces offres répondent aux divers besoins de recherche des scientifiques qui étudient différents tissus, maladies et applications. Par exemple, le 26 juin 2023, 3DBioFibR, un pionnier important dans le domaine de l'ingénierie des tissus, a annoncé son projet de lancer une paire de collagène frais fibre offres: μCollaFibR et l'échafaudage 3D CollaFibR. Ces produits sont fabriqués à l'aide de la technologie exclusive et innovante 3DBioFibR, conçue pour produire des fibres de collagène à l'échelle commerciale. De plus, le 21 février 2023, TheWell Bioscience, un acteur de premier plan dans le domaine des plates-formes de culture cellulaire 3D, a introduit une solution innovante de récolte cellulaire. Connue comme la solution de récupération des organoides de VitroGel, elle constitue une réalisation pionnière - la première solution capable de récupérer avec succès les organoides à partir de matrices extracellulaires d'origine animale (EMC) et d'hydrogels synthétiques de VitroGel.
• Accroître les activités de R-D dans la culture cellulaire 3D : L'augmentation des activités de R-D dans la culture cellulaire 3D devrait contribuer à la croissance du marché mondial de la culture cellulaire 3D au cours de la période de prévision. Par exemple, en août 2020, des chercheurs de l'Université Okama ont créé un nouveau modèle de culture cellulaire 3D du cancer du pancréas qui imite de près le tissu « fibrotique » caractéristique observé chez les patients. En outre, le 31 mars 2023, ZEISS, un fabricant allemand de systèmes optiques et d'optoélectronique, a investi dans la start-up des sciences de la vie, InSphero, pour améliorer l'utilisation des microtissues 3D dans la recherche et le développement de médicaments. La dernière série de collectes de fonds pour InSphero AG, un chef de file en sphéroïde 3D et tests à base de cellules pour la découverte de médicaments pharmaceutiques et l'évaluation de l'innocuité, a vu la société augmenter une somme de huit chiffres.
• Augmentation de la prévalence du cancer et des maladies infectieuses: L'incidence croissante du cancer et des maladies infectieuses a grandement contribué à la croissance du marché des cellules 3D. Par exemple, selon un rapport de l'OMS en septembre 2022, les maladies non transmissibles tuent 41 millions de personnes chaque année, soit 74 % de tous les décès dans le monde. Chaque année, 17 millions de personnes meurent d'une maladie non contagieuse avant l'âge de 70 ans; 86 % de ces décès prématurés surviennent dans des pays à revenu faible ou intermédiaire. Les maladies cardiovasculaires représentent la plupart des décès par MNT, soit 17,9 millions de personnes par année, suivies par les cancers (9,3 millions), les maladies respiratoires chroniques (4,1 millions) et le diabète (2 millions, y compris les maladies rénales causées par le diabète). La culture cellulaire 3D est une technique innovante qui permet aux cellules de croître et d'interagir dans un environnement qui ressemble étroitement aux conditions in vivo des tissus et des organes. Cette technologie offre plusieurs avantages par rapport à la culture de cellules 2D traditionnelles, en particulier lors de l'étude de maladies complexes comme le cancer et les maladies infectieuses.

Graphique 2. Part du marché mondial de la culture cellulaire en 3D (%), par région, 2023

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Marché mondial de la culture cellulaire 3D - Analyse régionale

Parmi les régions, on estime que l'Amérique du Nord occupe une position dominante sur le marché mondial de la culture cellulaire en 3D au cours de la période de prévision. L'existence d'infrastructures de soins de santé de pointe, les économies développées, la présence d'acteurs importants, et les différents efforts stratégiques qu'ils mènent ensemble, conduisent l'industrie. Le marché régional devrait également être soutenu par un environnement réglementaire favorable, le financement par des organismes gouvernementaux et privés pour le développement de modèles culturels tridimensionnels, et un nombre important d'établissements de recherche et d'universités examinant diverses méthodes basées sur les cellules souches. De plus, l'expansion croissante des entreprises et des installations est également à l'origine du marché. Par exemple, le 12 juillet 2023, MilliporeSigma, l'entreprise Life Science de Merck KGaA, Darmstadt Allemagne, a annoncé l'investissement de 25 millions de dollars pour l'ajout de 98 000 pieds carrés d'espace de laboratoire et la capacité de produire des médias de culture cellulaire dans son établissement de Lenexa, au Kansas, aux États-Unis.

Marché mondial de la culture cellulaire 3D - Impact du coronavirus (COVID-19)

En raison de la pandémie de COVID-19, le secteur de la culture cellulaire en 3D a éprouvé de plus en plus de difficultés à équilibrer l'offre et la demande de composantes de culture cellulaire en 3D. De plus, on prévoit que la disponibilité des ressources humaines et les opérations irrégulières et perturbées de la chaîne d'approvisionnement auront un effet sur l'expansion du marché. D'autre part, les principaux acteurs du marché profitent grandement de l'essor des activités de recherche pour la création de nouveaux médicaments COVID-19.

Avec un besoin accru de médicaments antiviraux et de vaccins efficaces, l'industrie pharmaceutique s'est tournée vers des modèles de culture cellulaire de pointe comme les cultures 3D pour accélérer la découverte et le développement de médicaments. La recherche sur les thérapies à cellules souches et la médecine régénérative a produit des résultats encourageants pour le traitement de la COVID-19; par conséquent, il est prévu que ces traitements compenseront les effets négatifs des verrouillages partout dans le monde. Par conséquent, on prévoit que l'impact global du COVID-19 sera modéré pour les principaux acteurs de la part de marché de la culture cellulaire en 3D.

Segmentation du marché mondial de la culture cellulaire 3D :

Le rapport mondial sur la culture cellulaire 3D est segmenté en technologie, application, utilisateur final et région.

• Par technologie, le marché est segmenté en matrices ou échafaudages extracellulaires, bioréacteurs, gels, plates-formes sans échafaudage et micropuces. Les matrices ou les échafaudages extracellulaires devraient dominer le marché. La croissance de ce marché devrait être alimentée par des éléments tels que l'utilisation de cultures à base d'échafaudages dans les applications de génie tissulaire et de médecine régénérative, l'amélioration des matériaux et des méthodes de fabrication d'échafaudages, et l'augmentation du financement de la recherche et de la collaboration. La croissance du marché devrait être alimentée par les récentes introductions de produits, les recherches en cours et les progrès technologiques. Dolomite Bio, une entreprise de biotechnologie, a introduit en juillet 2022 des trousses de réactifs à haute performance dans les échafaudages hydrogel. La mise au point de technologies à base d'échafaudages fait l'objet de recherches continues, ce qui est un autre élément favorisant la croissance du marché.
• Par demande, le marché est segmenté en recherche, découverte de médicaments, génie tissulaire, applications cliniques et biologie des cellules souches. On estime que le segment de la découverte de médicaments présente un TCAC plus élevé sur le marché mondial de la culture cellulaire 3D au cours de la période de prévision. On s'attend à ce que la recherche en cours sur le développement de différents types de culture de cellules 3D pour aider au développement des médicaments favorise la croissance de ce segment. Par exemple, en septembre 2021, UPM Biomedicals, un fabricant et un fournisseur de produits biomédicaux à base de bois, a annoncé qu'elle avait conclu un accord avec PerkinElmer Health Sciences, Inc., un leader de l'industrie dans le domaine des sciences de la vie, pour servir de distributeur des gammes de produits GrowDex et GrowDase TM de l'entreprise. En combinant les capacités d'imagerie cellulaire et d'automatisation de PerkinElmer avec les options et l'expertise de réactifs 3D sans animaux d'UPM, cette nouvelle collaboration fournira aux chercheurs une solution complète pour le dépistage à haut débit des cultures de cellules 3D aux premiers stades du développement des médicaments.
• Par utilisateur final, le marché est segmenté en laboratoires et instituts de recherche, industrie biopharmaceutique, hôpitaux et centres de diagnostic, et d'autres. Au cours de la période de prévision, le segment de l'industrie biopharmaceutique devrait détenir la plus grande part du marché mondial de la culture cellulaire en 3D. Les entreprises se concentrent sur les libérations de services pour offrir des processus de culture de cellules 3D aux clients qui sont présents dans le secteur biopharmaceutique en raison des avantages substantiels des cultures de cellules 3D dans ce secteur. Par exemple, le 12 avril 2023, AnaBios, un organisme de recherche clinique préclinique basé à San Diego, aux États-Unis, a acquis le groupe de médias humains de culture primaire et cellulaire Cell Systems pour un prix non divulgué dans un marché qui donne un portefeuille élargi de tissus et cellules humains.

Parmi toutes les segmentations, on s'attend à ce que le segment des applications domine le marché au cours de la période de prévision, ce qui est attribuable à l'application croissante de la culture de cellules 3D dans le développement des médicaments.

Marché mondial de la culture cellulaire 3D - Analyse transversale :

La culture des cellules 3D en Amérique du Nord est en hausse en raison de plusieurs facteurs, dont les progrès technologiques, l'adoption accrue par les chercheurs, les applications croissantes dans divers domaines et les initiatives de croissance des acteurs du marché. Par exemple, en mai 2021, CELLINK, une partie de BICO, une startup de bioconvergence, a acquis Visikol Corp., une entreprise américaine de services de recherche sous contrat offrant des services de premier plan en culture cellulaire 3D, l'imagerie tissulaire 3D, l'imagerie multiplexe et la pathologie numérique aux entreprises pharmaceutiques et biotech. CELLINK a acquis toutes les actions en circulation de Visikol Corp. pour un prix d'achat de 7,5 millions de dollars US, en espèces et sans dette.

Marché mondial de la culture cellulaire en 3D : principaux développements

• En août 2021, Amerigo Scientifique, une entreprise de distribution fournissant des produits et services essentiels aux entreprises de recherche biomédicale et en sciences de la vie, a élargi son portefeuille de cultures cellulaires avec le lancement de la culture cellulaire 3D à des fins scientifiques. Ce nouveau système de culture de cellules 3D peut être utilisé dans des domaines de recherche comme la découverte de médicaments, la médecine, l'évaluation des nanomatériaux et les sciences de la vie fondamentales.
• En août 2020, Corning Incorporated, une multinationale de technologie basée aux États-Unis, a annoncé le lancement de son réagent de compensation tissulaire clair 3D, permettant une imagerie rapide et facile des tissus dans la culture cellulaire 3D sans endommager la morphologie cellulaire sous-jacente. Cette solution, fabriquée et vendue par Visikol, est maintenant disponible commercialement par Corning et ajoute au portefeuille de culture cellulaire 3D de l'entreprise.
• En octobre 2020, Merck, une entreprise scientifique et technologique de premier plan, a annoncé qu'elle collaborait avec D1Med, une entreprise biopharmaceutique de Shanghai, basée en Chine, pour accélérer la production d'applications de la technologie de la culture cellulaire 3D de D1Med.
• En mars 2022, CELLINK une partie de BICO, une startup de bioconvergence, a lancé BIO CELLX, une première de son genre plate-forme de biodistribution utilisée pour automatiser la culture cellulaire 3D. En fournissant aux biologistes cellulaires des protocoles prévalidés, le BIO CELLX élimine les obstacles à l'automatisation des tests cellulaires 3D qui ciblent la recherche sur le cancer et la découverte de médicaments.
• Le 14 juin 2023, Sartorius, un fournisseur international d'équipement pharmaceutique et de laboratoire et Stanford University, une université de recherche privée à Stanford, en Californie, aux États-Unis, a élargi leur collaboration pour développer une plateforme évolutive pour la production humaine à grande échelle iPSC.

3D mondial Culture cellulaire Marché: clé Tendances

• Développement d'organes sur puce et de microfluidiques: Le développement de systèmes d'organes sur puce et de microfluides a gagné en traction. Ces plateformes fournissent des environnements de culture cellulaire 3D plus avancés et complexes, permettant aux chercheurs d'imiter plus précisément les interactions entre différents tissus et organes. Par exemple, en décembre 2022, Emulate, Inc., le principal fournisseur de modèles in vitro de la prochaine génération, a annoncé la publication d'une étude historique, l'évaluation de la performance et l'analyse économique d'un foie-chip humain pour la toxicologie prédictive, l'étude de Nature Communications Medicine démontrant que le foie-chip humain Emulate pourrait améliorer la sécurité des patients et réduire de 87 % les échecs d'essais cliniques à petites molécules dus à la toxicité hépatique. De plus, en mars 2022, Draper, un fournisseur de premier plan de systèmes d'organes sur puces et de biotraitement, a annoncé une feuille de route pour sa technologie d'organes sur puces qui tient compte de l'importance croissante accordée aux traitements ciblés et avancés dans le cadre du développement des médicaments.
• Progrès dans la bioimpression 3D : Bioimpression 3D La technologie a continué de progresser, permettant aux chercheurs de créer des structures 3D complexes à l'aide de biopuits chargés de cellules. La bioimpression offre un contrôle précis du placement et de l'architecture des cellules, ce qui en fait une valeur pour l'ingénierie tissulaire et les applications de médecine régénératrice. Par exemple, en janvier 2021, 3D Systems, une société qui conçoit, fabrique et vend des technologies 3D, a annoncé sa décision d'élargir considérablement ses efforts de développement axés sur la médecine régénératrice et les solutions de bioimpression.

Marché mondial de la culture cellulaire en 3D : Restraction

• Coûts élevés de la mise en œuvre des technologies de culture cellulaire 3D: Le marché de la culture cellulaire en 3D connaît une croissance rapide en raison de ses avantages par rapport à la culture cellulaire en 2D et de l'interdiction de l'expérimentation animale dans plusieurs pays. Toutefois, le coût élevé de la mise en œuvre des technologies de culture cellulaire 3D constitue un défi majeur pour la croissance du marché. Le coût de ces technologies peut varier en fonction de divers facteurs, tels que la complexité du système, l'ampleur de la production et les exigences spécifiques de l'application. Le laboratoire de culture de cellules 3D comprend divers instruments et consommables utilisés pour le développement de modèles de cellules 3D, comme les incubateurs de CO2, les bioréacteurs, les dispositifs microfluidiques et les systèmes d'imagerie spécialisés. Le coût de ces instruments peut varier de quelques milliers de dollars à plusieurs centaines de milliers de dollars, selon leur complexité et leur fonctionnalité. Par exemple, un incubateur de CO2 de base peut coûter environ 2 000 dollars, alors que les bioréacteurs peuvent varier de 10 000 à plus de 100 000 dollars. Le coût de la culture cellulaire dépend de la source des cellules et des besoins d'entretien. Les lignées cellulaires obtenues à partir de dépôts commerciaux peuvent varier de quelques centaines à plus de mille dollars américains par flacon, selon leurs caractéristiques et leurs restrictions d'utilisation. Les cellules primaires peuvent être plus coûteuses en raison de la complexité de l'isolement et de la caractérisation.
• Complexité et normalisation de la culture cellulaire 3D : Les techniques de culture cellulaire en 3D peuvent être plus complexes que les méthodes traditionnelles de culture cellulaire en 2D, nécessitant un équipement et une expertise spécialisés. L'absence de protocoles normalisés et la variabilité des résultats entre laboratoires posent des problèmes de reproductibilité et de comparaison des données. De plus, le manque de cohérence entre les puits et les lots de culture cellulaire constitue l'autre obstacle majeur à l'adoption de techniques de culture cellulaire en 3D. Les chercheurs sont confrontés à plusieurs problèmes tout en insérant l'échafaudage/ECM dans des puits de microplaques. Cette incohérence des produits réduit la reproductibilité des résultats et réduit ainsi l'efficacité de la recherche.

Marché mondial de la culture cellulaire 3D - Les principaux acteurs

Les principaux acteurs du marché mondial de la culture cellulaire 3D sont Becton, Dickinson and Company, Thermo Fisher Scientific Inc., Lonza, Merck KGaA, 3D Biotek LLC, 3D Biomatrix, Inc., 3D Biomatrix, Inc. et REPROCELL Inc.

Définition: La culture cellulaire 3D est un environnement créé artificiellement. La culture cellulaire 3D est un environnement de culture qui permet aux cellules biologiques d'interagir avec leur environnement dans les trois dimensions. Les cellules cultivées en culture cellulaire 3D présentent des propriétés similaires des cellules présentes dans les organismes vivants, en termes de caractéristiques cellulaires et de comportement. Cette technique permet aux cellules de croître dans leur environnement naturel en condition in vivo.