3D MERCATO DELLA CULTURA CELLULARE ANALISI

La cultura globale delle cellule 3d Si stima che il mercato sia valutato 4,89 miliardi di dollari in 2023 e si prevede di esporre un CAGR di 23,4% durante il periodo previsto (2023-2030).

Vista degli analisti sul mercato mondiale della cultura cellulare 3D:

La cultura cellulare 3D si riferisce alla coltivazione delle cellule in un ambiente che imita più da vicino la struttura tridimensionale naturale e le condizioni dei tessuti e degli organi nel corpo umano. Le tecniche tradizionali di coltura cellulare coinvolgono cellule in crescita su superfici piane e bidimensionali come i piatti petri, che possono portare a una disconnessione tra gli ambienti in vitro (lab) e in vivo (organismo vivente). La crescita del mercato può essere attribuita ai crescenti sforzi volti a creare validi sostituti per la sperimentazione animale e alla presenza di iniziative di finanziamento a sostegno degli sforzi di ricerca. Inoltre, le continue iniziative di ricerca e sviluppo dedicate da parte di aziende biofarmaceutiche incentrate sull'innovazione e l'esplorazione della droga, insieme ad una forte enfasi sull'integrazione delle culture cellulari 3D nella ricerca sul cancro, sono fattori aggiuntivi che dovrebbero guidare la crescita del mercato nel prossimo futuro.

Figura 1. Quota globale del mercato della cultura cellulare 3D (%), per tecnologia, 2023

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Global 3D Cell Culture Market - Drivers

• Aumentare il lancio dei prodotti da parte delle aziende chiave: I giocatori di mercato stanno continuamente introducendo nuovi e innovativi prodotti di cultura cellulare 3D, tra cui impalcature specializzate, piastre di cultura, bioreattorie dispositivi microfluidici. Queste offerte soddisfano le diverse esigenze di ricerca degli scienziati che studiano tessuti, malattie e applicazioni diverse. Ad esempio, il 26 giugno 2023, 3DBioFibR, un pioniere importante nel campo dell'ingegneria dei tessuti, ha annunciato il suo piano di lanciare un paio di collagene fresco fibra offerte: μCollaFibR e il ponteggio 3D CollaFibR. Questi prodotti sono realizzati utilizzando l'esclusiva e innovativa tecnologia di tintura a secco di 3DBioFibR, progettata per produrre fibre di collagene su scala commerciale. Inoltre, il 21 febbraio 2023, TheWell Bioscience, un player leader nel campo delle piattaforme di cultura cellulare 3D, ha introdotto una soluzione di raccolta cellulare innovativa. Conosciuta come la soluzione di recupero Organoid VitroGel, si pone come un successo pionieristico - la prima soluzione in grado di recuperare con successo i organoidi sia dalle matrici extracellulari (ECM) che dagli idrogeli sintetici VitroGel.
• Aumentare le attività R&D nella cultura cellulare 3D: Le crescenti attività R&D nella cultura cellulare 3D dovrebbero aiutare nella crescita del mercato mondiale della cultura cellulare 3D, nel periodo previsto. Ad esempio, nell'agosto 2020, i ricercatori dell'Università di Okama hanno creato un nuovo modello di cultura cellulare 3D del cancro al pancreas che imita da vicino il tessuto 'fibrotico' osservata in pazienti. Inoltre, il 31 marzo 2023, ZEISS, un produttore tedesco di sistemi ottici e optoelettronica, ha investito nel life science start-up, InSphero per migliorare l'uso di microtissue 3D nella ricerca e nello sviluppo di farmaci. L'ultimo round di raccolta fondi per InSphero AG, leader nel test 3D per la scoperta di farmaci e la valutazione della sicurezza, ha visto l'azienda aumentare una somma di otto cifre.
• Prevalenza crescente di cancro e malattie infettive: L'incidenza crescente di cancro e malattie infettive ha contribuito significativamente alla crescita del mercato della cultura cellulare 3D. Per esempio, secondo il rapporto dell'OMS nel settembre 2022, le malattie non comuni (NCD) uccidono 41 milioni di persone ogni anno, pari al 74% di tutte le morti a livello globale. Ogni anno, 17 milioni di persone muoiono da un NCD prima dell'età di 70 anni; l'86% di queste morti prematuri si verificano nei paesi a basso e medio reddito. Le malattie cardiovascolari rappresentano la maggior parte delle decessi NCD, o 17,9 milioni di persone all'anno, seguite da tumori (9,3 milioni), malattie respiratorie croniche (4,1 milioni), e diabete (2.0 milioni compresi i decessi renali causati dal diabete). La cultura cellulare 3D è una tecnica innovativa che permette alle cellule di crescere e interagire in un ambiente che assomiglia strettamente alle condizioni in vivo dei tessuti e degli organi. Questa tecnologia offre diversi vantaggi rispetto alla cultura cellulare 2D tradizionale, in particolare quando studiano malattie complesse come il cancro e le malattie infettive.

Figura 2. Global 3D Cell Culture Market Condividere (%), Per Regione, 2023

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Global 3D Cell Culture Market - Analisi Regionale

Tra le regioni, si stima che il Nord America abbia una posizione dominante nel mercato globale della cultura cellulare 3D nel periodo previsto. L'esistenza di infrastrutture sanitarie avanzate, economie sviluppate, la presenza di attori importanti, e diversi sforzi strategici compiuti da loro congiuntamente guidare l'industria. Il mercato regionale dovrebbe anche essere sostenuto da un ambiente normativo favorevole, finanziamenti da enti governativi e privati per lo sviluppo di modelli di cultura tridimensionale, e un numero considerevole di istituti di ricerca e università che cercano in vari metodi basati su cellule staminali. Inoltre, l'aumento dell'espansione aziendale e delle strutture sta anche guidando il mercato. Ad esempio, il 12 luglio 2023, MilliporeSigma, il business Life Science di Merck KGaA, Darmstadt Germania, ha annunciato l'investimento di 25 milioni di dollari per l'aggiunta di 98.000 piedi quadrati di spazio di laboratorio e la capacità di produrre mezzi di cultura cellulare nella sua struttura a Lenexa, Kansas, Stati Uniti.

Global 3D Cell Culture Market - Impatto di Coronavirus (COVID-19) Pandemic

A causa della pandemia COVID-19, il settore della cultura cellulare 3D ha affrontato maggiori difficoltà nel bilanciare l'offerta e la domanda di componenti della cultura cellulare 3D. Inoltre, è previsto che la disponibilità di risorse umane e le operazioni di supply chain irregolari e interrotte avrà un effetto sull'espansione del mercato. D'altra parte, i principali giocatori di mercato stanno beneficiando enormemente del picco nelle attività di ricerca per la creazione di nuovi farmaci COVID-19.

Con una maggiore necessità di farmaci e vaccini antivirali efficaci, l'industria farmaceutica si è rivolta a modelli di cultura cellulare avanzati come le culture 3D per accelerare i processi di scoperta e sviluppo della droga. La ricerca sulle terapie delle cellule staminali e la medicina rigenerativa ha prodotto risultati incoraggianti per il trattamento di COVID-19; di conseguenza, si prevede che questi trattamenti possano compensare gli effetti negativi delle riduzioni in tutto il mondo. Pertanto, si prevede che l'impatto globale COVID-19 sarà moderato per i giocatori chiave nella quota di mercato della cultura cellulare 3D.

Segmentazione globale del mercato della cultura cellulare 3D:

Il rapporto globale del mercato della cultura cellulare 3D è segmentato in tecnologia, applicazione, utente finale e regione.

• Per tecnologia, il mercato è segmentato in matrici extracellulari o ponteggi, bioreattori, gel, piattaforme senza ponteggi e microchip. Matrici extracellulari o impalcature è progettato per dominare il mercato. La crescita di questo mercato è prevista per essere alimentata da elementi tra cui l'uso di culture basate su ponteggi in ingegneria dei tessuti e applicazioni di medicina rigenerativa, miglioramenti nei materiali impalcanti e metodi di fabbricazione, e crescente finanziamento di ricerca e collaborazione. La crescita del mercato è prevista per essere alimentata da recenti introduzioni di prodotti, ricerche in corso e progressi tecnologici. Dolomite Bio, una società di biotecnologie ha introdotto nuovi kit di reagente idrogel-focused nel luglio 2022 per l'incapsulamento delle cellule ad alto rendimento nelle impalcature idrogel. Lo sviluppo delle tecnologie basate sulle impalcature è in continua ricerca, che è un altro elemento che promuove la crescita del mercato.
• Per applicazione, il mercato è segmentato in ricerca, scoperta della droga, ingegneria dei tessuti, applicazioni cliniche e biologia delle cellule staminali. Il segmento di scoperta del farmaco è stimato per esporre CAGR più alto nel mercato globale della cultura cellulare 3D nel periodo di previsione. La ricerca in corso nello sviluppo di diversi tipi di cultura cellulare 3D per aiutare lo sviluppo della droga è previsto per favorire la crescita di questo segmento. Ad esempio, nel settembre 2021, UPM Biomedicals, produttore leader e fornitore di prodotti biomedici a base di legno, ha annunciato che ha raggiunto un accordo con PerkinElmer Health Sciences, Inc., leader del settore nel campo delle scienze della vita, per servire come distributore delle linee di prodotto GrowDex e GrowDase TM dell'azienda. Combinando le capacità di imaging e automazione cellulare di PerkinElmer con le opzioni e le competenze del reagente 3D di UPM, questa nuova collaborazione fornirà ai ricercatori una soluzione completa per lo screening ad alto rendimento (HTS) delle culture cellulari 3D nelle prime fasi dello sviluppo della droga.
• Per l'utente finale♪ il mercato è segmentato in laboratori di ricerca & istituti, industria biofarmaceutica, ospedali e centri diagnostici, e altri. Nel corso del periodo di previsione, il segmento dell'industria biofarmaceutica è previsto per tenere la più grande quota di mercato nel mercato mondiale della cultura cellulare 3D. Le aziende si concentrano sui comunicati di servizio per offrire ai clienti che sono presenti nel settore biofarmaceutico i processi di coltura cellulare 3D a causa dei notevoli benefici delle culture cellulari 3D in questo settore. Ad esempio, il 12 aprile 2023, AnaBios, un gruppo preclinico di ricerca clinica preclinica di San Diego, con sede negli Stati Uniti, l'Organizzazione CRO acquisì il gruppo di media di cultura primaria e cellulare umano Cell Systems per un prezzo non chiuso in un accordo che dà un portafoglio esteso di tessuto e cellule umane.

Tra tutte le segmentazioni, il segmento di applicazione è previsto per dominare il mercato nel periodo di previsione, e questo è attribuito ad una crescente applicazione della cultura cellulare 3D nello sviluppo della droga.

Global 3D Cell Culture Market- Analisi Sezione:

La cultura cellulare 3D in Nord America è in aumento a causa di diversi fattori, tra cui progressi nella tecnologia, l'adozione aumentata da parte dei ricercatori, le applicazioni in crescita in vari campi, e le iniziative di crescita da parte dei giocatori di mercato. Ad esempio, nel maggio 2021, CELLINK, una parte di BICO, una startup di bioconvergenza, acquisì Visikol Corp., una società di servizi di ricerca di contratto basata sugli Stati Uniti che offre servizi leader nella cultura cellulare 3D, immagini di tessuto 3D, immagini multiplex e patologia digitale per le aziende farmaceutiche e biotecnologiche. CELLINK ha acquistato tutte le azioni eccezionali a Visikol Corp. per un prezzo di acquisto di 7,5 milioni di dollari su base cash- e senza debito.

Global 3D Cell Culture Market: sviluppi chiave

• Nel mese di agosto 2021, Amerigo Scientifico, una società di distribuzione che fornisce prodotti e servizi critici alle aziende di ricerca biomedica e life science, ha ampliato il suo portafoglio di cultura cellulare con il lancio della cultura cellulare 3D per usi scientifici. Questo nuovo sistema di cultura cellulare 3D può essere utilizzato in aree di ricerca come la scoperta della droga, la medicina, la valutazione dei nanomateriali e la scienza della vita di base.
• Ad agosto 2020, Corning Incorporated, una società multinazionale statunitense di tecnologia, ha annunciato il lancio del suo 3D Clear Tissue Clearing Reagent, consentendo una rapida e facile imaging dei tessuti nella cultura cellulare 3D senza danneggiare la morfologia cellulare sottostante. Questa soluzione, prodotta e venduta da Visikol, è ora disponibile in commercio attraverso Corning e aggiunge al portafoglio di cultura 3D dell’azienda.
• Nell’ottobre 2020, Merck, azienda leader nel settore della scienza e della tecnologia, ha annunciato che sta collaborando con D1Med, un’azienda biofarmaceutica di Shanghai, con sede in Cina, per accelerare la produzione delle applicazioni 3D della tecnologia della cultura cellulare di D1Med utilizzate nel processo di scoperta della droga.
• Nel marzo del 2022, CELLINK parte di BICO, una startup di bioconvergenza, ha lanciato BIO CELLX, una prima piattaforma di biodispensazione utilizzata per automatizzare la cultura cellulare 3D. Fornendo biologi cellulari con protocolli pre-validati, il BIO CELLX elimina le barriere per automatizzare i test basati sulle cellule 3D che mirano alla ricerca del cancro e alla scoperta della droga.
• Il 14 giugno 2023, Sartorius, un fornitore internazionale di attrezzature farmaceutiche e di laboratorio e Stanford University, una università di ricerca privata a Stanford, California, Stati Uniti ha esteso la loro collaborazione per sviluppare una piattaforma scalabile per la produzione di iPSC umano su larga scala.

3D globale Cultura cellulare Mercato: chiave Tendenze

• Sviluppo di Organ-on-a-Chip e microfluidici: Lo sviluppo di organi-on-a-chip e sistemi microfluidici ha guadagnato trazione. Queste piattaforme forniscono ambienti più avanzati e complessi della cultura cellulare 3D, consentendo ai ricercatori di imitare le interazioni tra tessuti e organi diversi con maggiore precisione. Ad esempio, nel mese di dicembre 2022, Emulate, Inc., il fornitore leader di modelli in vitro di prossima generazione, ha annunciato la pubblicazione di uno studio di riferimento, "Valutazione della performità e analisi economica di un Liver-Chip umano per la tossicologia predittiva," in Nature Communications Medicine dimostrando che l'Emulare umano Liver-Chip potrebbe migliorare la sicurezza dei pazienti e ridurre i fallimenti di prova clinicimenti di piccola molecola. Inoltre, nel marzo 2022, Draper, fornitore leader di sistemi di organ-on-a-chip e bioprocessing, ha annunciato una roadmap per la sua tecnologia organ-on-a-chip che affronta il crescente focus sui terapeutici mirati e avanzati all'interno dello sviluppo della droga.
• Avanzamenti nella tecnologia di biostampa 3D: Biografia 3D la tecnologia ha continuato ad avanzare, permettendo ai ricercatori di creare strutture 3D intricate utilizzando bioinchiostri laminati a cellule. Bioprinting ha offerto un controllo preciso sul posizionamento cellulare e sull'architettura, rendendolo prezioso per l'ingegneria dei tessuti e le applicazioni di medicina rigenerativa. Ad esempio, nel gennaio 2021, 3D Systems, un'azienda che ingegneri, fabbrica e vende tecnologie 3D ha annunciato la sua decisione di espandere significativamente i suoi sforzi di sviluppo focalizzati sulle soluzioni rigenerative di medicina e bioprinting.

Global 3D Cell Culture Market: Restraint

• Alti costi di attuazione delle tecnologie 3D per la cultura cellulare: Il mercato della cultura cellulare 3D sta crescendo rapidamente a causa dei suoi vantaggi rispetto alla cultura cellulare 2D e del divieto di test sugli animali in diversi paesi. Tuttavia, l'alto costo di implementare le tecnologie della cultura cellulare 3D è una grande sfida per la crescita del mercato. Il costo di queste tecnologie può variare a seconda di vari fattori, come la complessità del sistema, la scala di produzione e le specifiche esigenze dell'applicazione. Il laboratorio di cultura cellulare 3D comprende vari strumenti e materiali di consumo utilizzati per lo sviluppo di modelli cellulari 3D, come incubatori di CO2, bioreattori, dispositivi microfluidici e sistemi di imaging specializzati. Il costo di questi strumenti può variare da poche migliaia di dollari a diverse centinaia di migliaia di dollari, a seconda della loro complessità e funzionalità. Ad esempio, un incubatore CO2 di base può costare circa 2.000 USD, mentre i bioreattori possono variare da 10.000 USD a più di 100.000 USD. Il costo della cultura cellulare dipende dalla fonte cellulare e dai requisiti di manutenzione. Le linee cellulari ottenute da depositi commerciali possono variare da poche centinaia a più di mille dollari per fiala, a seconda delle loro caratteristiche e restrizioni di utilizzo. Le cellule primarie possono essere più costose a causa di complessità in isolamento e caratterizzazione.
• Complessità e standardizzazione della cultura cellulare 3D: Le tecniche di coltura cellulare 3D possono essere più complesse dei tradizionali metodi di coltura cellulare 2D, che richiedono attrezzature e competenze specializzate. La mancanza di protocolli standardizzati e la variabilità dei risultati tra i laboratori ponevano sfide per la riproducibilità e il confronto dei dati. Inoltre, la mancanza di coerenza tra pozzi e lotti di cultura cellulare sono le altre principali barriere nell'adozione delle tecniche di coltura cellulare 3D. I ricercatori affrontano diversi problemi durante l'inserimento del ponteggio / ECM in pozzi microplate. Questa incoerenza nei prodotti riduce la riproducibilità dei risultati e, quindi, riduce l'efficienza della ricerca.

Global 3D Cell Culture Market - Key Players

I principali attori che operano nel mercato globale della cultura cellulare 3D includono Becton, Dickinson e Company, Thermo Fisher Scientific Inc., Lonza, Merck KGaA, 3D Biotek LLC, 3D Biomatrix, Inc., 3D Biomatrix, Inc. e REPROCELL Inc.

Definizione: La cultura cellulare 3D è un ambiente creato artificialmente. La cultura cellulare 3D è un ambiente culturale che permette alle cellule biologiche di interagire con il loro ambiente in tutte e tre le dimensioni. Le cellule coltivate nella cultura cellulare 3D presentano proprietà simili delle cellule che si trovano negli organismi viventi, in termini di caratteristiche cellulari e di comportamento. Questa tecnica permette alle cellule di crescere nel loro ambiente naturale in una condizione in vivo.