オンチップ・オーガン市場 分析

オンチップ・オーガン市場 規模と傾向

世界の臓器オンチップ市場は、2025年に155.3百万米ドルと推定され、2032年には1,211.1百万米ドルに達すると予測され、2025年から2032年までの年平均成長率（CAGR）は34.1%である。

臓器オンチップ市場の要点：

• 製品・サービス別では、製品分野が2025年に52.1%で市場シェアトップになると予想される。
• アプリケーション別では、毒物検査分野が2025年に 33.4%で市場シェアトップになると予測される。
• エンドユーザー別では、製薬・バイオテクノロジー企業が2025年に43.4%で最も高いシェアを占めると予測される。
• 2025年には、北米が37.4%のシェアでトップ、次いでアジア太平洋地域が27.4 %のシェアで続くと予想される。

市場の概要

薬物スクリーニングの代替手法に対するニーズの高まりと、疾患病態の臓器レベルモデルの開発に注目が集まっていることが、臓器オンチップデバイスの需要を促進すると予想される主な要因である。さらに、より洗練された臓器オンチッププラットフォームを開発するために、研究アカデミズムと市場プレイヤーのコラボレーションが増加していることも、市場の成長をさらに増大させるだろう。マイクロ流体デバイスの研究に対する民間および公的機関からの資金提供も、2025-2032年の臓器オンチップ市場を促進すると予想される。しかし、organ-on-a-chipシステムに関連する高コストは、予測期間中の市場成長をある程度妨げる可能性がある。

製品とサービスの洞察 - アクセス性と有用性が製品需要を牽引

製品・サービス分野では、研究へのアクセスのしやすさと有用性から、製品分野が2025年には52.1%と市場で最も高いシェアを占めると予想されている。臓器チップは、従来のモデルよりも効果的にヒトの生理や病理を再現することができる。ハートオンチップや肺オンチップのような製品は、最先端のマイクロチップ技術への手頃なアクセスを提供する。小型で実験装置との互換性があるため、便利な実験が可能である。複雑な人体組織は、精密かつリアルタイムのモニタリング機能を備えたこれらのチップ上に再現される。研究者は、従来の動物モデルや細胞ベースのモデルの制約を受けることなく、臓器機能や疾患メカニズムについてより深い洞察を得ることができる。また、先進的な臨床試験に不可欠な複数の臓器の相互作用を再現できるため、この製品は広く受け入れられている。その可搬性は、世界的な共同研究を促進する。チップ上の臓器組織の保存安定性は、製品の寿命を助けます。

アプリケーションの洞察 - 効率性と予測可能性が毒物検査の原動力

用途別では、効率性と予測可能性の利点により、毒物学検査分野が2025年には33.4%となり、市場で最も高いシェアを占めると予想されている。臓器チップは、ヒトの反応をより早期にシミュレートすることで、医薬品開発を劇的に加速する。動物モデルに代わって、毒性や潜在的に危険な副作用を短時間で評価できる。複雑な多臓器間相互作用が再現され、臨床結果を予測するヒト関連データが得られる。これにより、実行可能な新薬候補に関する意思決定が改善される。後期段階での薬剤の失敗によるコストや遅れを避けることができる。厳しい安全規制の中で、臓器チップは少量で効果的に薬剤をアッセイするための、ヒトに焦点を当てたソリューションを提供する。

エンドユーザーインサイト - カスタマイズとコンプライアンスが製薬企業の採用を促進

エンドユーザー別では、製薬・バイオテクノロジー企業分野が、カスタマイズの機会と規制基準へのコンプライアンスにより、2025年には43.4%と最も高いシェアを占めると予想されている。臓器チップは、精密投薬に不可欠な病状や患者のばらつきのカスタムモデリングを可能にする。フレキシブルでオンデマンドの臓器模倣ソリューションは、ユニークな研究ニーズにマッチする。これにより、個別化された洞察が促進され、医薬品開発が合理化される。ヒト生理学の再現能力は、安全性と有効性に関する規制基準にも適合している。臓器チップは、医療対策のための「アニマル・ルール」に準拠している。

地域別の洞察

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北米の臓器チップ市場動向

2025年の臓器チップ市場における北米のシェアは37.4%に達し、臓器チップ市場における北米の優位性は、米国とカナダにおける旺盛な研究資金と大手医療機器企業の存在感に起因している。この地域には、薬物研究、基礎生物学、疾患モデリングに応用するための先進的な臓器チップの開発に従事する一流研究大学が多数存在する。

アジア太平洋地域の臓器チップ市場動向

アジア太平洋地域は、中国、日本、韓国が牽引し、2025年には27.4%のシェアで最も速い成長を示す。政府や民間企業が地域のライフサイエンス・クラスターを発展させるために多額の投資を行っていることが、臓器オンチップ技術の研究活動を後押ししている。アストラゼネカのような多くの企業も、臓器チップの商業化への取り組みを強化している。

主要国の臓器チップ市場展望

米国の臓器チップ市場動向

前臨床研究に臓器チップを採用する製薬会社やバイオテクノロジー企業の懐が深いため、米国市場は引き続き技術革新の最前線にある。西海岸のテクノロジー・ハブには、この分野の新興企業がいくつもある。例えば、2024年2月、米国立衛生研究所（NIH）は、世界中の大学、病院、企業を支援する58,951件の助成金に349億米ドルを割り当てたと報告した。このような助成金の増加は、臓器オンチップ技術を利用した研究を支援するものであり、市場の成長を促進するものである。

英国の臓器オンチップ市場動向

英国の臓器オンチップ市場は、その先進的なインフラに後押しされて急成長を遂げており、この地域全体の医学研究の機会を大いに高めると期待されている。2024年3月、ヘイゼル・スクリーン教授率いるロンドン大学クイーン・メアリー校の生物工学チームが、EPSRC博士課程訓練センター（CDT）設立のための766万米ドルの助成金を獲得した。このセンターは、臓器オンチップ（OOC）技術に精通した次世代の科学者や生物工学者を育成し、この革新的な分野の進歩を促進することを目的としている。

ドイツの臓器オンチップ市場動向

ドイツの臓器オンチップ市場は、予測期間中に安定した成長が見込まれている。OOC技術はヒトの肺の生物学を再現する可能性を秘めているが、現在のところ統合された血管系が欠けている。この課題に取り組むため、2024年6月、バイオメディカル工学研究所のバイオエンジニアが、ベルリン・ブッフのマックス・デルブリュック・センターで3年間のフェローシップを開始し、臓器オンチップ・モデルの血管統合を強化するソリューションの開発に注力している。

中国臓器チップ市場の動向

中国の臓器オンチップ市場は、予測期間中に大きく拡大すると予測されている。2024年7月のChina Dailyのプレスリリースで強調されているように、中国の研究者やバイオテクノロジー企業は、ヒトの肺、肝臓、皮膚、腫瘍転移を再現する臓器オンチップ技術の開発で躍進している。これらの透明で柔軟なデバイスは、指の爪から銀行カードまでの大きさで、シリコーンやポリマー材料に包まれた培養細胞から作成された3D臓器モデルを内蔵している。

インドの臓器オンチップ市場動向

インドの臓器オンチップ市場は、予測期間中に大きな成長が見込まれる。2024年9月のプレスリリースで発表されたように、2024年8月にインド政府は「BioE3」政策を導入した。このイニシアチブは、バイオ製造施設、バイオAIハブ、バイオファウンドリーを設立することで、バイオテクノロジー分野のイノベーションを促進することを目的としている。

市場集中と競争環境

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主な展開

• 2024年10月、3D細胞培養技術のリーダーであるInSphero社が、薬物誘発性肝障害の評価を強化する次世代liver-on-a-chipプラットフォームを発表し、前臨床試験により信頼性の高いデータを提供する。
• 2024年10月、3Dバイオプリンティングソリューションで有名なAllevi Inc.が、カスタマイズ可能な臓器オンチップモデルを作成するための新しいバイオプリンティングキットを発表。
• 2024年9月、ヒトオンチップシステムのパイオニアであるHesperos社が、複雑なヒト疾患をモデル化するための多臓器オンチップシステムを開発するための重要な助成金を獲得。
• 2024年9月、臓器オンチップ技術の主要企業であるエミュレート社が、ヒト生物学モデルにおける予測精度の向上を目指し、先進的な薬物検査に同社のプラットフォームを活用するための大手製薬企業との提携を発表
• 2024年8月、臓器オンチップ・プラットフォームの世界的リーダーであるMIMETAS BV社は、OrganoPlate技術を腎臓オンチップ・モデルに拡張し、腎疾患や薬剤腎毒性の研究をより正確に行えるようにした。

世界の臓器オンチップ市場プレーヤーがとった主要戦略

• 既存プレーヤー：大手臓器チップ企業は、革新的なソリューションを導入するため、研究開発に幅広く注力している。
  • 例えば、2022年12月、製薬業界のAI主導型イノベーターであるQurisは、900万米ドルの追加シード資金調達を発表し、その総額は3700万米ドルに達した。この資金調達により、QurisのBio-AI臨床予測プラットフォームが加速される。このプラットフォームは、特許取得済みの患者オンチップ・システムとAIを使用して薬剤に対する人間の反応をシミュレートし、動物実験への依存を減らして薬剤開発コストを削減する。
• 中堅企業：中堅企業は、価格に敏感な消費者をターゲットに、高品質で予算に見合った製品を提供することに注力している。例えば、アルティス・バイオシステムズ社は、ヒトの腸管上皮を再現する幹細胞プラットフォームを提供し、創薬や毒性試験に費用対効果の高いソリューションを提供している。
  • 例えば、Altis Biosystems 社は、ヒト腸上皮を再現する幹細胞プラットフォームを提供し、創薬や毒性試験に費用対効果の高いソリューションを提供しています。
• 小規模プレーヤー：小規模プレーヤーは、ユニークな機能や革新的な製品でニッチ市場を狙うことが多い。例えば、Bi/ond社はin vitroアッセイ用のカスタマイズ可能な臓器オンチップ・ソリューションを開発しており、特定の臓器モデルに焦点を当て、特殊な研究ニーズに対応している。競争力を高めるためには、最先端技術の採用が不可欠です。Bi/ondは高度な微細加工技術を駆使して臓器オンチップ・プラットフォームを開発し、高い精度と機能性を確保している。

新興スタートアップ - 臓器チップ産業エコシステム

• 革新的技術：最近の新興企業は先進的な技術ソリューションに積極的に取り組んでいる。例えば、Cherry Biolabsはスマートマイクロセンサーと組織工学を利用して「ボディーオンチップ」プラットフォームを開発している。同様に、AxoSimはAIアルゴリズムと統合した神経オルガノイドの開発に注力している。これらの革新的な試みが成功すれば、医薬品試験のプロセスを変革し、動物モデルへの依存を減らすことができる。例えば、AIで強化されたチップは、人間の複雑な反応をより正確に予測するかもしれない。これは、個別化試験を可能にし、コストを削減することで、業界に大きな影響を与えるだろう。
• 持続可能なソリューション：この分野で持続可能性を推進している新興企業もある。例えば、Elveflow社は、海藻や動物の組織から抽出したアルギン酸やコラーゲンなどの天然素材を3Dバイオプリンティングして組織チップを製造している。これにより、環境フットプリントを削減しながら、自然の臓器の微小環境を正確に模倣することができる。もう一つの有望な新興企業は、足場を使わずに、ドナーの細胞から完全に自己組織化した肝臓や骨の組織を培養している。この斬新なアプローチにより、バイオ廃棄物ゼロの方法で患者固有のインプラントを生成できる可能性がある。

• ヒトの生理機能をよりよく模倣したマイクロ流体細胞培養モデルの開発が、需要を牽引するだろう。臓器オンチップ技術は、従来の2次元細胞培養と比較して、より正確な疾患モデリングと複雑なヒト経路の解析を可能にする。ライフサイエンス研究者や製薬会社は、薬剤候補のスクリーニングやヒト組織・臓器の反応解析に臓器オンチップ・システムを広く採用すると予想される。
• 北米は、NIHのような政府機関による研究開発への多額の投資により、現在市場を支配している。しかし、中国、日本、インドなどの国々では医療技術への関心が高まっており、アジア太平洋地域が急成長する可能性が高い。臓器チップ・デバイスの開発・製造に関連する高コストが、初期導入率を抑制する可能性がある。
• 機会面では、医薬品開発から疾病病原体、有効性試験から毒性スクリーニングへと応用分野が拡大することで、長期的に臓器チップ市場の可能性が高まるだろう。

市場レポートの範囲

市場の動向

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臓器チップ市場の 成長要因 - 動物実験を減らすための代替検査法に対する需要の増加

世界の臓器オンチップ市場は、動物実験の代替、薬物毒性の早期検出、技術の進歩、新製品の上市に対するニーズの高まりにより、予測期間中に大きな成長が見込まれる。動物実験は、新薬や化学物質の安全性や有効性を評価するための医薬品開発や毒性学研究に不可欠な要素である。例えば、2021年12月、エミュレート社（臓器チップ技術のリーダー）は、ヒトの脳生理学に対する微小重力の影響を研究するため、同社のブレイン・チップが国際宇宙ステーション（ISS）の国立研究所（NL）に送られたことを発表した。このプロジェクトは、米国国立衛生研究所（NIH）のNational Center for Advancing Translational Sciences（NCATS）とISS-NLが後援するTissue Chips in Spaceプログラムの一環であり、生物医学研究の革新におけるエミュレイト社の先駆的な役割を浮き彫りにしました。

臓器チップ市場の 課題 - 臓器チップ技術に関連する高い開発コスト

臓器オンチップ技術の開発に伴う法外な開発コストは、世界の臓器オンチップ市場の成長にとって大きな課題となる。臓器チップの作製には、マイクロエンジニアリング、細胞生物学、微細加工を含む学際的なアプローチが必要であり、これが開発コストを引き上げている。また、初代組織や幹細胞の確保、組織特異的な微小環境の開発、組織の完全性の最適化、機能的リードアウトの確立などにも追加費用がかかる。臓器チップの製造には、高度な微細加工設備や細胞培養装置も必要となる。

臓器チップの市場機会 - マイクロ流体工学と3Dバイオプリンティング技術の進歩

マイクロ流体工学と3Dバイオプリンティング分野の進歩は、世界の臓器オンチップ市場に多くの機会を提供している。マイクロ流体システムの導入により、臓器チップ内で流体のせん断応力、勾配、組織-組織界面などの重要な生理機能を模倣することが可能になり、薬物の吸収、分布、代謝、排泄の正確な評価が容易になる。一方、3Dバイオプリンティングでは、層状の細胞外マトリックス内の指定された位置に異なるタイプの細胞を配置することで、組織や臓器モデルを高い精度で構築することができる。このような高度な細胞構造は、予測毒性学および薬物動態学試験のために、ヒトの生理を忠実に再現する。

市場セグメンテーション

• 製品とサービスの洞察（売上高、USD Mn、2020年～2032年）
  • 製品
    • 機器
    • デバイス
      • ハートオンチップ
      • ラングオンチップ
      • 肝臓オンチップ
      • 腎臓オンチップ
      • ブレインオンチップ
      • 腸オンチップ
      • その他
    • サービス内容
• アプリケーションインサイト（売上高、USD Mn、2020年～2032年）
  • 毒性試験
  • 疾患モデリング／生理学的モデル開発
  • 創薬
  • 幹細胞研究
  • 組織再生と再生医療
• エンドユーザー洞察（売上高, USD Mn, 2020 - 2032）
  • 製薬・バイオテクノロジー企業
  • 学術・研究機関
  • 受託研究機関
  • その他
• 地域別インサイト（売上高, USD Mn, 2020 - 2032）
  • 北米
    • 米国
    • カナダ
  • ラテンアメリカ
    • ブラジル
    • アルゼンチン
    • メキシコ
    • その他のラテンアメリカ
  • 欧州
    • ドイツ
    • 英国
    • スペイン
    • フランス
    • イタリア
    • ロシア
    • その他のヨーロッパ
  • アジア太平洋
    • 中国
    • インド
    • 日本
    • オーストラリア
    • 韓国
    • ASEAN
    • その他のアジア太平洋地域
  • 中東
    • GCC諸国
    • イスラエル
    • その他の中東諸国
  • アフリカ
    • 南アフリカ
    • 北アフリカ
    • 中央アフリカ
• 主要プレーヤーの洞察
  • エミュレート社
  • ミメタス
  • オルガノボ・ホールディングス
  • ロシュ
  • アストラゼネカ
  • ファイザー
  • ハーバード・バイオサイエンス社
  • CNバイオ・イノベーションズ
  • アクソシム
  • シンロジック社
  • アルシオミクス
  • 3Dバイオテック
  • 血管臓器社
  • インスフェロ社
  • ヘスペロス社
  • ネトリ
  • オバタラ・サイエンシズ社