MERCATO DEI MATERIALI INGEGNERIZZATI MEDICI SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2023 - 2030)

Il mercato mondiale dei materiali ingegnerizzati medicali dovrebbe raggiungere US$ 59 Bn entro il 2031, da US$ 24.6 Bn nel 2024, presentando un CAGR del 13,3% durante il periodo previsto.

Il mercato globale dei materiali medicali ingegnerizzati è suddiviso per tipo di prodotto, applicazione, utente finale e regione. Per tipo di prodotto, il mercato è segmentato in biomateriali metallici, biomateriali ceramici, biomateriali polimerici, biomateriali naturali e compositi biomateriali. I biomateriali polimerici rappresentavano la quota maggiore nel 2023. La grande parte di questo segmento può essere attribuita ai vari vantaggi offerti da biomateriali polimerici come la biocompatibilità, la flessibilità e la manufacturability facile.

Global Medical Engineered Materials Market- Regional Insights

• Nord America dovrebbe essere il più grande mercato dei materiali medicali ingegnerizzati durante il periodo di previsione, che rappresenta oltre il 35,2% della quota di mercato nel 2023. La crescita del mercato in Nord America è attribuita alla crescente prevalenza di malattie croniche, alla crescente popolazione geriatrica e all'aumento dell'adozione di biomateriali avanzati.
• Asia Pacifico si prevede che sia il secondo mercato più grande per i materiali medicali ingegnerizzati, che rappresenta oltre il 25,5% della quota di mercato nel 2023. La crescita del mercato è attribuita al settore sanitario in espansione, alla grande piscina dei pazienti e all'aumento della spesa sanitaria nella regione.
• Europa si prevede che sia il mercato in crescita più rapida per i materiali medicali ingegnerizzati, con un CAGR di oltre il 27,1% durante il periodo di previsione. La crescita del mercato in Europa è attribuita alla presenza di principali produttori di dispositivi medici, politiche governative favorevoli e crescenti attività R&D legate ai biomateriali ingegnerizzati nella regione.

Figura 1. Global Medical Engineered Materials Market Quota (%), Per Regione, 2023

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Driver per il mercato dei materiali medicali globali

• Prevalenza crescente delle malattie croniche: Prevalenza crescente di malattie croniche come malattie cardiovascolari, disturbi neurologici, condizioni ortopediche, e i tumori è un fattore importante che guida il mercato globale dei materiali medicali ingegnerizzati. Malattie croniche sono in aumento a livello globale a causa di stili di vita sedentarie, diete malsano, inquinamento e maggiore aspettativa di vita. I biomateriali ingegnerizzati sono sempre più utilizzati per il trattamento e la gestione di vari disturbi cronici. Ad esempio, gli stenti cardiovascolari in leghe metalliche migliorano la circolazione sanguigna nelle arterie bloccate. I materiali polimerici sono utilizzati per sviluppare sistemi di somministrazione di droga per la terapia mirata del cancro. La domanda di tali biomateriali ingegnerizzati dovrebbe crescere come il peso delle malattie croniche aumenta a livello globale.
• Progressi tecnologici nei biomateriali ingegnerizzati: I progressi significativi realizzati in scienze materiali e tecnologie ingegneristiche facilitano lo sviluppo di nuovi biomateriali ingegnerizzati con proprietà e prestazioni migliorate. Tecnologie come la stampa 3D/produzione additiva permettono la fabbricazione di disegni intricati e biomateriali progettati su misura adatti alle esigenze specifiche del paziente. La nanotecnologia consente l'ingegneria dei biomateriali su scala nano con proprietà meccaniche, elettriche e biologiche superiori. L'ingegneria dei tessuti ha portato allo sviluppo di impalcature utilizzando biomateriali che possono rigenerare tessuti e organi danneggiati. Tali innovazioni tecnologiche stanno creando nuovi viali di crescita per i biomateriali ingegnerizzati in trattamenti come la medicina rigenerativa, i biosensori, la biostampa di organi e impianti. Ad esempio, secondo la U.S. Environmental Protection Agency, la generazione di rifiuti solidi urbani è aumentata di oltre il 4% da 235 milioni di tonnellate nel 2018 a 245 milioni di tonnellate nel 2020, richiedendo alternative biomateriali sostenibili.
• Crescita nella popolazione di invecchiamento: Crescere la popolazione geriatrica in tutto il mondo suscettibile a vari disturbi legati all'età è previsto per aumentare la domanda di materiali medici ingegnerizzati. Le persone anziane sono più propensi a sviluppare malattie croniche come l'artrite, le malattie cardiovascolari, le malattie neurodegenerative, la perdita di visione / orecchio, l'osteoporosi e altri. Queste condizioni richiedono biomateriali ingegnerizzati come forti protesi leggere, articolazioni artificiali, impianti dentali, impianti cocleari e lenti intraoculari per il trattamento. Inoltre, le impalcature e le matrici ingegnerizzate stimolano la rigenerazione dei tessuti negli anziani. L'aumento della popolazione geriatrica è probabile che propellere la crescita del mercato nel prossimo futuro.
• Investimenti e ricerche in biomateriali ingegnerizzati: Aumentare gli investimenti da parte di attori pubblici e privati nelle attività di ricerca per lo sviluppo di nuovi biomateriali ingegnerizzati per uso medico è in grado di alimentare la crescita del mercato. Diversi istituti accademici e di ricerca stanno studiando per ingegnerizzare biomateriali avanzati con proprietà meccaniche desiderate, biocompatibilità e funzionalità. Inoltre, i principali dispositivi medici e aziende farmaceutiche stanno canalizzando fondi per stabilire centri R&D focalizzati sulla ricerca sui biomateriali. I partenariati tra accademia e operatori del settore stanno anche aumentando per tradurre ricerca innovativa in biomateriali ingegnerizzati commercialmente fattibili, offrendo così opportunità di crescita per il mercato.

Global Medical Engineered Materiali Mercato- Opportunità

• Applicazioni in medicina personalizzata: Il campo emergente della medicina personalizzata presenta significative opportunità di crescita per i biomateriali ingegnerizzati. I biomateriali su misura che corrispondono al trucco genetico specifico dei pazienti possono portare a risultati terapeutici migliorati. La tecnologia di biostampa 3D consente la fabbricazione di organi, tessuti e dispositivi specifici del paziente utilizzando biomateriali e cellule su misura provenienti dai pazienti stessi. Le aziende stanno anche sviluppando sistemi di somministrazione di farmaci contenenti biomateriali ingegnerizzati che possono rilasciare farmaci ad un ritmo allineato alle condizioni fisiologiche del paziente. Tali innovazioni nella medicina di precisione stanno creando prospettive per i biomateriali ingegnerizzati. Per esempio, secondo il National Cancer Institute, la percentuale di tumori con una mutazione del conducente identificata attraverso la profilazione genomica aumenterà dal 50% nel 2020 al 70% entro il 2023.
• Aumento della domanda nelle regioni in via di sviluppo: Lo sviluppo delle regioni in tutto il mondo presenta un enorme potenziale di domanda per i materiali medicali ingegnerizzati grazie al miglioramento delle infrastrutture sanitarie e all'aumento della spesa sanitaria. economie emergenti come Cina, India, Brasile, Messico, Indonesia, e altri hanno una piscina ad alto paziente e crescente incidenza di malattie croniche e lifestyle che richiedono interventi utilizzando biomateriali ingegnerizzati. I giocatori locali e le principali società di dispositivi medici stanno espandendo le loro strutture di produzione in queste regioni. Inoltre, le crescenti popolazioni di classe media, l'adozione di tecnologie avanzate, le iniziative e le politiche governative favorevoli sono fattori chiave che possono servire la crescita del mercato nelle regioni in via di sviluppo. Per esempio, secondo la Divisione Popolazione delle Nazioni Unite, la popolazione di classe media in India crescerà più di tre volte a circa 800 milioni di persone entro il 2030, fornendo un segmento di clienti considerevole per i dispositivi medici.
• La messa a fuoco di spostamento verso materiali bio-based: Aumentare le preoccupazioni ambientali associate a biomateriali tradizionali progettati derivati da fonti non rinnovabili è orientare gli sforzi di ricerca verso lo sviluppo di materiali bio-based sostenibili. Biomateriali naturalmente derivati da organismi marini, fonti microbiche, rifiuti agricoli, rifiuti alimentari e altri stanno guadagnando interesse. Biopolimeri come collagene, chitosano, fibroina di seta, cellulosa, amido, e altri vengono esplorati per l'ingegneria dei tessuti e la consegna della droga. Vengono inoltre sviluppati compositi a base di bio che imitano la struttura e la funzione della matrice extracellulare nativo. Lo spostamento verso tali biomateriali rinnovabili ed eco-compatibili sta aprendo nuove vie sul mercato.
• Applicazioni di ampliamento nella diagnostica: I biomateriali ingegnerizzati presentano un enorme campo di applicazione per l'uso in piattaforme diagnostiche come i biosensori, i dispositivi lab-on-chip, i chip microfluidici e altri a causa della loro biocompatibilità, la versatilità nelle modifiche e le proprietà fisiche/chimiche sintonizzate. Ad esempio, i punti quantici, gli idrogeli, i nanocompositi e i polimeri conduttivi sono stati progettati in piattaforme per diagnostica rapida, kit di prova casa, sensori indossabili e altri. Le aziende stanno anche sviluppando nanosensori iniettabili realizzati da biomateriali per il monitoraggio in tempo reale dei biomarcatori. Così, l'uso potenziale di biomateriali ingegnerizzati nella diagnostica puntuale e molecolare sta creando prospettive lucrative.

Global Medical Engineered materiali mercato- Tendenze

• Rising adozione di stampa 3D: Il mercato beneficia in modo significativo della rapida adozione di tecnologie di stampa 3D o di produzione additiva per la fabbricazione di biomateriali, impianti, protesi e modelli di organi intricati e su misura. La biostampa 3D facilita in particolare la deposizione precisa di biomateriali e cellule viventi strato per strato per creare tessuti e organi complessi. Le aziende stanno sfruttando la stampa 3D per sviluppare impianti e dispositivi specifici per i pazienti basati sulla struttura del loro corpo. Personalizzazione e capacità di produzione on-demand sono fattori chiave che guidano l'integrazione della stampa 3D nei biomateriali ingegnerizzati e l'espansione delle sue applicazioni. Per esempio, secondo i rapporti della Food and Drug Administration, il numero di dispositivi medici e materiali che ricevono l'autorizzazione all'immissione sul mercato dopo la stampa 3D è aumentato oltre il 30% dal 2020 al 2021. Mentre ancora una piccola frazione di autorizzazioni generali, indica il grande potenziale di questa tecnologia innovativa.
• Aumento della domanda di nanomateriali: L'ingegneria nanotecnologia dei biomateriali a livello molecolare sta acquisendo importanza, a causa delle funzionalità uniche raggiunte a nanoscala. I materiali nanostrutturati imitano le nanofeature naturali dei tessuti fino alla gerarchia cellulare e molecolare. La modifica di nanoscala dei biomateriali migliora le loro proprietà meccaniche, elettriche e biologiche. Ad esempio, i nanocompositi con matrici polimeriche rinforzate presentano una forza superiore per gli impianti ossei. I materiali nanoporosi consentono la somministrazione di droga controllata e sostenuta. L'aumento della domanda di nanocellulosa, nanotubi di carbonio, nanoclays, nanocristalli, e altri a causa delle loro proprietà di guarigione fisico-chimica, antimicrobica e ferita migliorata sta spingendo l'espansione del mercato dei nano-biomateriali. Ad esempio, secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, circa 1 milione di persone acquisiscono infezioni associate alla salute ogni anno a livello globale. L'uso delle nanotecnologie potrebbe aiutare a risolvere questo problema importante.
• Anticipi nelle impalcature di ingegneria dei tessuti: Progressi significativi nella fabbricazione di truffe di ingegneria del tessuto poroso utilizzando biomateriali avanzati è una tendenza importante che favorisce la crescita del mercato. La progettazione di ponteggi con biodegradabilità controllata, porosità, interconnettività e chimica superficiale ottimizzata consente la rigenerazione dei tessuti. I progressi come elettrospinning facilitano la produzione di nanofibra e microfibra impalcature imitando la matrice extracellulare. Le aziende stanno incorporando cellule, fattori di crescita, peptidi e altriinto impalcature per creare tessuti e organi di vita funzionali attraverso l'ingegneria dei tessuti. L'espansione continua nel design delle impalcature e nelle tecnologie di biofabbricazione sta proiettando una prospettiva di crescita positiva.
• Applicazioni di rivestimenti in crescita: Il mercato sta beneficiando in modo significativo dell'adozione di rivestimenti biomateriali ingegnerizzati in dispositivi medici per migliorare la biocompatibilità e l'efficacia terapeutica. Ad esempio, vengono utilizzati rivestimenti antimicrobici contenenti nanoparticelle d'argento per ridurre il rischio di infezioni post-chirurgiche associate a impianti e dispositivi di inabitazione. I rivestimenti idrogel lubrificanti minimizzano l'attrito tra dispositivi e tessuti in procedure come l'endoscopia. Le aziende stanno anche sviluppando rivestimenti polimerici intelligenti che rilasciano farmaci in modo controllato e mirato. Inoltre, i rivestimenti ceramici bioattivi applicati sugli impianti facilitano l'integrazione ossea. La crescente tendenza della modifica della superficie e della funzionalizzazione di dispositivi con rivestimenti ingegnerizzati sta alimentando la crescita del mercato.

Restrizioni di mercato dei materiali ingegnerizzati medici globali

• Requisiti clinici e normativi stringenti: Processi di approvazione lunghi e rigorosi commissionati da agenzie di regolamentazione come la FDA per i biomateriali ingegnerizzati di recente sviluppo pone sfide chiave per i produttori in termini di tempo e costi. I biomateriali devono subire una rigorosa valutazione preclinica e clinica per stabilire sicurezza ed efficacia prima dell'approvazione per la commercializzazione. Inoltre, il panorama normativo è in continua evoluzione con i requisiti di validazione in evoluzione, richiedendo costosi cambiamenti. Il complesso e ambiguo scenario normativo di diverse geografie agisce come una barriera importante per l'assorbimento dei più recenti biomateriali ingegnerizzati. Ad esempio, secondo la Commissione europea, tra il 2020 e il 2022, l'UE ha investito 297 milioni di dollari in Horizon Europe per sostenere la ricerca sulle terapie avanzate e sui nuovi materiali per impianti e protesi. Pur garantendo il benessere dei pazienti, tali iniziative mirano a stimolare la crescita aiutando i progetti degni di superare gli ostacoli normativi in modo più efficiente.
• Alti costi di sviluppo e produzione: Requisiti di capitale elevati per la R&D e la produzione di biomateriali ingegnerizzati insieme a lunghe linee di tempo dal concetto alla realizzazione è un importante restringimento di fronte a sviluppatori e fornitori. Sono necessari investimenti significativi per la creazione di strutture di ingegneria dei materiali avanzate, l'acquisizione di tecnologie di fabbricazione e caratterizzazione più recenti, e l'assunzione di ricercatori qualificati. Inoltre, scale-up da laboratorio a lotti commerciali comporta spese sostanziali. La mancanza di risorse finanziarie adeguate ostacola l'innovazione e l'adozione di nuovi biomateriali ingegnerizzati, ostacolando così la crescita del mercato. Ad esempio, nel 2022, secondo il rapporto pubblicato da National Institutes of Health, la stampa 3D di impianti di titanio coinvolge processi multi-step specializzati come la produzione di polvere, la fabbricazione di parti, il trattamento termico e la modifica della superficie che aumenta il costo di 5-10 volte rispetto agli impianti convenzionali. Allo stesso modo, lo sviluppo di nuovi materiali bioassorbenti richiedono un'attenta messa a punto di proprietà materiali come il tasso di degrado attraverso modifiche nella composizione chimica e nella microstruttura che è un processo di prova-e-error costoso.
• Le sfide di rimborso: Copertura di rimborso limitata offerta da paganti sanitari come Medicare, Medicaid e assicuratori privati per i trattamenti che coinvolgono i biomateriali più recenti pone sfide per la crescita del mercato. A causa della mancanza di prove mediche da studi clinici a lungo termine, gli assicuratori esitano a fornire l'approvazione di pagamento per i biomateriali appena presentati. I pazienti sono riluttanti ad adottare trattamenti utilizzando i più recenti biomateriali, a causa di costi elevati fuori tasca, a meno che non vengano migliorate le politiche di rimborso. La mancanza di infrastrutture di rimborso soprattutto nelle regioni in via di sviluppo influisce negativamente sull'adozione del prodotto.

Vista analitica

Il mercato globale dei materiali medicali ingegnerizzati ha un forte potenziale di crescita nei prossimi cinque anni. La domanda di materiali ad alte prestazioni sta aumentando dall'industria dei dispositivi medici in quanto le tecnologie avanzano. L'invecchiamento della popolazione a livello globale aumenterà la domanda di impianti, protesi e altre cure basate sui dispositivi. Nuove applicazioni nella fornitura di farmaci, medicina rigenerativa e rivestimenti implantari presentano opportunità per i fornitori di materiali di collaborare con gli OEM medtech. I materiali plastici e polimerici dovrebbero vedere un'adozione accresciuta in quanto questi permettono di ridurre i costi e soluzioni personalizzate. L'uso di lega di metallo può testimoniare declina a causa delle loro limitazioni nella personalizzazione. I materiali biorisorbabili possono aprire nuove possibilità di progettazione, ma è necessaria una validazione più clinica per realizzare il loro potenziale. L'America del Nord e l'Europa sono probabilmente le regioni dominanti a causa della concentrazione di professionisti medici leader e del mercato sanitario maturo. Tuttavia, il mercato asiatico del Pacifico testimonierà la crescita a causa dell'espansione delle infrastrutture mediche, della crescente assistenza sanitaria privata e della forte competitività manifatturiera in paesi come Cina, India e Corea del Sud. Gli alti costi materiali e normativi pongono sfide, richiedendo innovazioni che riducono il costo complessivo della cura. Il successo dipenderà dalla capacità di soddisfare le esigenze di prestazioni uniche di diverse specialità mediche. Nel complesso, il panorama dei materiali medicali ingegnerizzati presenta opportunità per i fornitori che forgiano partnership profonde, forniscono soluzioni specializzate, e aiutano a ridurre le barriere all'accesso sanitario avanzato a livello globale.

Global Medical Engineered materiali mercato- recenti sviluppi

Nuovi prodotti:

• Nel 2023, Evonik Industries AG ha lanciato un nuovo poliuretano termoplastico biocompatibile (TPU) per applicazioni mediche. Il materiale è chiamato "Celstran Bio" ed è progettato per essere utilizzato in impianti, dispositivi medici e altre applicazioni in cui la biocompatibilità è fondamentale. Evonik Industries AG è una società di prodotti chimici a base di specialità della Germania. È la seconda azienda chimica più grande in Germania, e una delle più grandi aziende chimiche specialità al mondo.
• Nel 2023 CoorsTek ha lanciato una nuova linea di ceramiche medicali. I materiali sono chiamati "Ceramics for Life", e sono progettati per essere utilizzati in una varietà di applicazioni mediche, tra cui impianti, dispositivi di consegna della droga e strumenti chirurgici. Paesi Bassi Tek, Inc. è un produttore privato di ceramica tecnica per aerospaziale, automotive, chimico, elettronica, medico, metallurgico, petrolio e gas, semiconduttore e molte altre industrie. Paesi Bassi Tek quartier generale e fabbriche primarie si trovano a Golden, Colorado, Stati Uniti.
• Nel 2023, DSM Biomedico ha lanciato un nuovo polimero biorisorbibile chiamato "Resomer". Il materiale è progettato per essere utilizzato in impianti che sono progettati per dissolversi nel tempo. DSM Biomedical fornisce materiali per dispositivi medici. L'azienda offre adesivi, bioceramica, polietilene biomedico e poliuretani, collagene e servizi tecnologici di stabilizzazione. DSM Biomedical serve clienti negli Stati Uniti.

Acquisizione e partnership:

• Nel marzo 2023, DSM Biomedical ha collaborato con 3D Systems per sviluppare e commercializzare dispositivi medici stampati 3D. La partnership dovrebbe accelerare lo sviluppo e l'adozione di dispositivi medici stampati 3D. DSM Biomedical fornisce materiali per dispositivi medici. L'azienda offre adesivi, bioceramica, polietilene biomedico e poliuretani, collagene e servizi tecnologici di stabilizzazione. DSM Biomedical serve i clienti negli Stati Uniti.
• Nel febbraio 2023 Covestro AG acquisì Heraeus Medical Components, produttore di impianti medici. L'acquisizione dovrebbe espandere la presenza di Covestro nel mercato degli impianti medici. Covestro AG è un'azienda tedesca che produce materie prime in poliuretano e policarbonato. I prodotti includono isocianati e polioli per schiume cellulari, pellet in poliuretano termoplastico e policarbonato, nonché additivi a base di poliuretano utilizzati nella formulazione di rivestimenti e adesivi.
• Nel gennaio 2023, Evonik Industries AG acquisì PolyMedix, Inc., uno sviluppatore di polimeri biorisorbabili. L'acquisizione dovrebbe rafforzare il portafoglio di materiali biorisorbabili di Evonik per applicazioni mediche.

Figura 2. Global Medical Engineered Materials Market Condividere (%), per applicazione, 2023

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Le migliori aziende del mercato mondiale dei materiali medicali ingegnerizzati:

• Evonik Industries AG
• Covestro AG
• BASF SE
• Solvay
• SABICI
• Trelleborg AB
• DSM
• Celanese Corporation
• DuPont de Nemours Inc.

Definizione: Il mercato mondiale dei materiali medicali ingegnerizzati si riferisce all'industria e alla commercializzazione dei biomateriali sintetizzati o modificati attraverso l'ingegneria per interagire con i sistemi biologici. Questi biomateriali sono utilizzati in una varietà di applicazioni mediche come impianti, protesi, sistemi di somministrazione di droga, medicina rigenerativa e dispositivi medici per aumentare o sostituire le funzioni biologiche. I materiali ingegnerizzati forniscono specifiche proprietà chimiche, biologiche, meccaniche e fisiche per adattarsi all'ambiente biologico. I principali tipi di materiali medicali ingegnerizzati includono ceramica, metalli, polimeri, materiali naturali e compositi.

Pochi altri rapporti promettenti nell'industria dei materiali avanzati

Mercato degli impianti medici

Mercato delle ceramiche mediche

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