MERCADO DE MATERIAIS MéDICOS ENGENHEIROS SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2023 - 2030)

Espera-se que o mercado global de materiais de engenharia médica chegue US$ 59 bilhões em 2031, a partir de US$ 24,6 Bn em 2024, exibindo um CAGR de 13,3% durante o período de previsão.

O mercado global de materiais de engenharia médica é segmentado por tipo de produto, aplicação, usuário final e região. Por tipo de produto, o mercado é segmentado em biomateriais metálicos, biomateriais cerâmicos, biomateriais poliméricos, biomateriais naturais e compostos biomateriais. Os biomateriais poliméricos representaram a maior parte em 2023. A grande parte deste segmento pode ser atribuída às várias vantagens oferecidas por biomateriais poliméricos, como biocompatibilidade, flexibilidade e fácil manufacturabilidade.

Global Medical Engineered Materials Market- Insights regionais

• América do Norte espera-se que seja o maior mercado de materiais de engenharia médica durante o período de previsão, representando mais de 35,2% da quota de mercado em 2023. O crescimento do mercado na América do Norte é atribuído ao aumento da prevalência de doenças crônicas, crescimento da população geriátrica e aumento da adoção de biomateriais avançados.
• Ásia Pacífico Espera-se que seja o segundo maior mercado de materiais de engenharia médica, representando mais de 25,5% da quota de mercado em 2023. O crescimento do mercado é atribuído ao setor de saúde em expansão, grande piscina de pacientes e aumento das despesas de saúde na região.
• Europa espera-se que seja o mercado de crescimento mais rápido para materiais de engenharia médica, com um CAGR de mais de 27,1% durante o período de previsão. O crescimento do mercado na Europa é atribuído à presença de principais fabricantes de dispositivos médicos, políticas governamentais favoráveis e atividades crescentes de R&D relacionadas com biomateriais projetados na região.

Figura 1. Global Medical Engineered Materials Market Share (%), Por Região, 2023

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Global Medical Engineered Materials Market- Drivers

• Prevalência crescente de doenças crônicas: A prevalência crescente de doenças crônicas como doenças cardiovasculares, distúrbios neurológicos, condições ortopédicas e cânceres é um fator importante que impulsiona o mercado global de materiais de engenharia médica. As doenças crônicas estão em ascensão globalmente devido a estilos de vida sedentários, dietas pouco saudáveis, poluição e maior expectativa de vida. Os biomateriais projetados são cada vez mais utilizados para o tratamento e gestão de várias doenças crônicas. Por exemplo, stents cardiovasculares feitos de ligas metálicas melhorar a circulação sanguínea em artérias bloqueadas. Os materiais poliméricos são usados para desenvolver sistemas de entrega de drogas para terapia direcionada de câncer. Espera-se que a demanda por tais biomateriais projetados cresça à medida que a carga de doenças crônicas aumenta globalmente.
• Avanços tecnológicos em biomateriais projetados: Avanços significativos feitos em ciência material e tecnologias de engenharia estão facilitando o desenvolvimento de novos biomateriais projetados com propriedades e desempenho aprimorados. Tecnologias como impressão 3D / fabricação aditiva permitem a fabricação de projetos intricados e biomateriais projetados personalizados adequados para necessidades específicas do paciente. A nanotecnologia permite a engenharia de biomateriais nanoescala com propriedades mecânicas, elétricas e biológicas superiores. A engenharia de tecidos levou ao desenvolvimento de andaimes usando biomateriais que podem regenerar tecidos e órgãos danificados. Tais inovações tecnológicas estão criando novas vias de crescimento para biomateriais projetados em tratamentos como medicina regenerativa, biosensores, bioimpressão de órgãos e implantes. Por exemplo, de acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA, a geração de resíduos sólidos municipais aumentou mais de 4% de 235 milhões de toneladas em 2018 para 245 milhões de toneladas em 2020, exigindo alternativas biomateriais sustentáveis.
• Crescimento da população envelhecida: Espera-se que o crescimento da população geriátrica em todo o mundo suscetível a várias doenças relacionadas à idade aumente a demanda por materiais de engenharia médica. Pessoas mais velhas são mais propensas a desenvolver doenças crônicas como artrite, doenças cardiovasculares, doenças neurodegenerativas, perda de visão / cicatrização, osteoporose, e outros. Estas condições exigem biomateriais projetados como próteses leves fortes, articulações artificiais, implantes dentários, implantes cocleares e lentes intraoculares para o tratamento. Além disso, andaimes e matrizes projetadas estimulam a regeneração do tecido em idosos. A população geriátrica crescente é susceptível de impulsionar o crescimento do mercado no futuro próximo.
• Investimentos e pesquisas em biomateriais projetados: Aumentar os investimentos de jogadores públicos e privados em atividades de pesquisa para o desenvolvimento de novos biomateriais projetados para uso médico está pronto para alimentar o crescimento do mercado. Vários institutos acadêmicos e de pesquisa estão realizando estudos para projetar biomateriais avançados com propriedades mecânicas desejadas, biocompatibilidade e funcionalidade. Além disso, líderes de dispositivos médicos e empresas farmacêuticas estão canalizando fundos para estabelecer centros de R&D focados em pesquisa de biomateriais. As parcerias entre acadêmicos e profissionais da indústria também estão aumentando para traduzir pesquisas inovadoras em biomateriais projetados comercialmente viáveis, oferecendo oportunidades de crescimento para o mercado.

Global Medical Engineered Materials Market- Oportunidades

• Aplicações em medicina personalizada: O campo emergente da medicina personalizada apresenta oportunidades significativas de crescimento para biomateriais projetados. Os biomateriais personalizados que correspondem à composição genética específica dos pacientes podem levar a melhores resultados terapêuticos. A tecnologia de bioimpressão 3D permite a fabricação de órgãos, tecidos e dispositivos específicos do paciente usando biomateriais e células adaptadas dos próprios pacientes. As empresas também estão desenvolvendo sistemas de entrega de drogas contendo biomateriais projetados que podem liberar medicamentos a uma taxa alinhada às condições fisiológicas do paciente. Tais inovações em medicina de precisão estão criando perspectivas para biomateriais projetados. Por exemplo, de acordo com o Instituto Nacional do Câncer, a porcentagem de cânceres com uma mutação de motorista identificada através do perfil genômico aumentará de 50% em 2020 para 70% em 2023.
• Aumento da procura nas regiões em desenvolvimento: As regiões em desenvolvimento em todo o mundo apresentam enorme potencial de demanda para materiais de engenharia médica devido à melhoria da infraestrutura de saúde e aumento dos gastos com saúde. Economias emergentes como China, Índia, Brasil, México, Indonésia e outros têm um alto índice de pacientes e aumento da incidência de doenças crônicas e de estilo de vida que exigem intervenções usando biomateriais projetados. Os jogadores locais, bem como as principais empresas de dispositivos médicos estão expandindo suas instalações de fabricação nessas regiões. Além disso, o crescimento das populações de classe média, a adoção de tecnologias avançadas, iniciativas e políticas governamentais favoráveis são fatores-chave susceptíveis de servir ao crescimento do mercado nas regiões em desenvolvimento. Por exemplo, de acordo com a Divisão de População das Nações Unidas, a população de classe média na Índia crescerá mais de três vezes para cerca de 800 milhões de pessoas até 2030, fornecendo um segmento de clientes considerável para dispositivos médicos.
• Focando em direção a materiais baseados em bio: O aumento das preocupações ambientais associadas aos biomateriais de engenharia tradicionais derivados de fontes não renováveis é orientar os esforços de pesquisa para o desenvolvimento de materiais biobaseados sustentáveis. Biomateriais naturais derivados de organismos marinhos, fontes microbianas, resíduos agrícolas, resíduos alimentares e outros estão ganhando interesse. Biopolímeros como colágeno, chitosano, fibroína de seda, celulose, amido e outros estão sendo explorados para engenharia de tecidos e entrega de drogas. Compostos baseados em bio imitando a estrutura e a função da matriz extracelular nativa também estão sendo desenvolvidos. A mudança para esses biomateriais renováveis e ecológicos está pavimentando novas avenidas no mercado.
• Ampla aplicação em diagnósticos: Os biomateriais projetados exibem um enorme escopo para uso em plataformas diagnósticas como biosensores, dispositivos lab-on-chip, chips microfluidic, e outros devido à sua biocompatibilidade, versatilidade em modificações e propriedades físicas / químicas afináveis. Por exemplo, pontos quânticos, hidrogels, nanocompósitos e polímeros condutores estão sendo projetados em plataformas para diagnóstico rápido, kits de teste doméstico, sensores wearable e outros. As empresas também estão desenvolvendo nanossensores injetáveis feitos de biomateriais para monitoramento em tempo real de biomarcadores. Assim, o uso potencial de biomateriais projetados em ponto de cuidado e diagnóstico molecular está criando perspectivas lucrativas.

Global Medical Engineered Materials Market- Evolução

• Aumento da adoção da impressão 3D: O mercado está se beneficiando significativamente da adoção rápida de tecnologias de impressão 3D ou manufatura aditiva para fabricação de biomateriais, implantes, próteses e modelos de órgãos. A bioimpressão 3D em particular facilita a deposição precisa de biomateriais e células vivas camada por camada para criar tecidos e órgãos complexos. As empresas estão aproveitando a impressão 3D para desenvolver implantes e dispositivos específicos do paciente com base na estrutura do corpo. Personalização e habilidades de fabricação sob demanda são fatores-chave que impulsionam a integração da impressão 3D em biomateriais projetados e expandindo suas aplicações. Por exemplo, de acordo com os relatórios da Food and Drug Administration, o número de dispositivos médicos e materiais que receberam autorização de marketing após a impressão 3D aumentou mais de 30% de 2020 para 2021. Embora ainda uma pequena fração de folgas globais, indica o grande potencial desta tecnologia inovadora.
• Aumento da demanda por nanomateriais: A engenharia habilitado para nanotecnologia de biomateriais a nível molecular está ganhando importância, devido às funcionalidades únicas alcançadas em nanoescala. Os materiais nanoestruturados imitam as nanofeaturas naturais dos tecidos até a hierarquia celular e molecular. A modificação de nanoescala de biomateriais aumenta suas propriedades mecânicas, elétricas e biológicas. Por exemplo, os nanocompósitos com matrizes de polímero reforçada apresentam resistência superior para implantes ósseos. Os materiais nanoporosos permitem a entrega controlada e sustentada de drogas. Aumento da demanda por nanocelulose, nanotubos de carbono, nanoclays, nanocristals, e outros devido às suas propriedades de cura fisiológica-química, antimicrobiana e ferida melhoradas está impulsionando a expansão do mercado nano-biomateriais. Por exemplo, de acordo com a Organização Mundial da Saúde, cerca de 1 milhão de pessoas adquirem infecções associadas à saúde a cada ano global. O uso da nanotecnologia pode ajudar a resolver este problema principal.
• Avanços em andaimes de engenharia de tecidos: Progresso significativo na fabricação de andaimes de engenharia de tecidos porosos usando biomateriais avançados é uma tendência importante para promover o crescimento do mercado. Projeto de andaimes com biodegradabilidade controlada, porosidade, interconectividade e química de superfície otimizada está permitindo a regeneração de tecidos. Os avanços como eletrospinning facilitam a produção de nanofibra e microfibra andaimes imitando a matriz extracelular. As empresas estão incorporando células, fatores de crescimento, peptídeos e outros em andaimes para criar tecidos e órgãos funcionais através da engenharia de tecidos. A expansão contínua nas tecnologias de design e biofabricação de andaimes está projetando uma perspectiva de crescimento positiva.
• Aplicações crescentes de revestimentos: O mercado está beneficiando significativamente da adoção crescente de revestimentos baseados em biomateriais em dispositivos médicos para melhorar a biocompatibilidade e a eficácia terapêutica. Por exemplo, revestimentos antimicrobianos contendo nanopartículas de prata estão sendo usados para reduzir o risco de infecções pós-cirúrgicas associadas a implantes e dispositivos de inundação. Os revestimentos de hidrogel Lubricious minimizam o atrito entre dispositivos e tecidos em procedimentos como a endoscopia. As empresas também estão desenvolvendo revestimentos de polímeros inteligentes que liberam drogas de forma controlada e direcionada. Além disso, revestimentos de cerâmica bioativa aplicados em implantes facilitam a integração óssea. A crescente tendência de modificação de superfície e funcionalização de dispositivos com revestimentos projetados está alimentando o crescimento do mercado.

Global Medical Engineered Materials Mercado- Restrições

• Requisitos clínicos e regulamentares rigorosos: Processos de aprovação longos e rigorosos exigidos por agências reguladoras como a FDA para biomateriais de engenharia recém-desenvolvidos coloca os principais desafios para os fabricantes em termos de tempo e custos. Os biomateriais devem ser submetidos a rigorosa avaliação pré-clínica e clínica para estabelecer segurança e eficácia antes da aprovação para a comercialização. Além disso, a paisagem regulatória está em constante evolução com a mudança de requisitos de validação, exigindo modificações caras. O cenário regulamentar complexo e ambíguo em diferentes geografias atua como uma grande barreira para a captação de biomateriais mais recentes. Por exemplo, de acordo com a Comissão Europeia, entre 2020-2022, a UE investiu 297 milhões de US$ no Horizon Europe para apoiar pesquisas sobre terapias avançadas e novos materiais para implantes e próteses. Ao garantir o bem-estar dos pacientes, essas iniciativas visam estimular o crescimento, ajudando projetos dignos a superar obstáculos regulatórios de forma mais eficiente.
• Custos elevados de desenvolvimento e produção: Requisitos de alto capital para R&D e fabricação de biomateriais projetados, juntamente com longas linhas de tempo do conceito à realização é uma grande restrição enfrentada por desenvolvedores e fornecedores. São necessários investimentos significativos para o estabelecimento de instalações avançadas de engenharia de materiais, aquisição de tecnologias de fabricação e caracterização mais recentes e recrutamento de pesquisadores qualificados. Além disso, a escala de laboratório para lotes comerciais envolve despesas substanciais. A falta de recursos financeiros adequados dificulta a inovação e a adoção de novos biomateriais projetados, impedindo assim o crescimento do mercado. Por exemplo, em 2022, de acordo com o relatório publicado pelos Institutos Nacionais de Saúde, a impressão 3D de implantes de titânio envolve processos multi-passo especializados como produção de pó, fabricação de peças, tratamento térmico e modificação de superfície que aumenta o custo em 5-10 vezes em comparação com implantes convencionais. Da mesma forma, o desenvolvimento de novos materiais bioabsorvíveis requer uma afinação cuidadosa de propriedades materiais como a taxa de degradação através de modificações na composição química e microestrutura que é um processo de teste e erro caro.
• Desafios de reembolso: Cobertura de reembolso limitada fornecida por prestadores de cuidados de saúde como Medicare, Medicaid e seguradoras privadas para tratamentos envolvendo biomateriais mais novos projetados apresenta desafios para o crescimento do mercado. Devido à falta de evidências médicas de estudos clínicos de longo prazo, as seguradoras hesitam em fornecer aprovação de pagamento para biomateriais recém-apresentados. Os pacientes são relutantes em adotar tratamentos usando biomateriais mais recentes, devido a altos custos fora da carteira, a menos que as políticas de reembolso sejam melhoradas. A falta de infraestrutura de reembolso, especialmente nas regiões em desenvolvimento, impacta negativamente a adoção do produto.

Exibição de Analyst

O mercado global de materiais de engenharia médica tem forte potencial de crescimento nos próximos cinco anos. A demanda por materiais de alto desempenho está aumentando da indústria de dispositivos médicos à medida que as tecnologias avançam. O envelhecimento populacional globalmente aumentará a demanda por implantes, próteses e outros cuidados baseados em dispositivos. Novas aplicações na entrega de drogas, medicina regenerativa e revestimentos de implantes apresentam oportunidades para fornecedores de materiais para parceria com OEMs da medtech. Os materiais plásticos e polímeros são esperados para ver a adoção aumentada, pois estes permitem menores custos e soluções personalizadas. Uso de liga de metal pode testemunhar declínios devido às suas limitações na personalização. Materiais bioresorbíveis podem abrir novas possibilidades de design, mas é necessária mais validação clínica para realizar seu potencial. A América do Norte e a Europa devem permanecer as regiões dominantes devido à concentração de profissionais médicos líderes e do mercado de saúde maduro. No entanto, o mercado Ásia-Pacífico irá testemunhar o crescimento devido à expansão da infraestrutura médica, ao crescimento da saúde privada e à forte competitividade da fabricação em países como China, Índia e Coreia do Sul. Os altos custos materiais e regulatórios representam desafios, exigindo inovações que reduzam o custo total dos cuidados. O sucesso dependerá da capacidade de atender às necessidades de desempenho únicas de diversas especialidades médicas. Em geral, a paisagem de materiais de engenharia médica apresenta oportunidades para fornecedores que forjam parcerias profundas, oferecem soluções especializadas e ajudam a reduzir as barreiras ao acesso avançado à saúde globalmente.

Global Medical Engineered Materials Market - Desenvolvimentos recentes

Novo produto lança:

• Em 2023, Evonik Industries AG lançou um novo poliuretano termoplástico biocompatível (TPU) para aplicações médicas. O material é chamado de "Celstran Bio" e é projetado para ser usado em implantes, dispositivos médicos e outras aplicações onde a biocompatibilidade é crítica. A Evonik Industries AG é uma empresa de especialidades químicas da Alemanha. É a segunda maior empresa de produtos químicos na Alemanha, e uma das maiores empresas de especialidades químicas do mundo.
• Em 2023, CoorsTek lançou uma nova linha de cerâmica médica. Os materiais são chamados de "Ceramics for Life", e são projetados para ser usado em uma variedade de aplicações médicas, incluindo implantes, dispositivos de entrega de drogas e ferramentas cirúrgicas. Coornos Tek, Inc. é um fabricante privado de cerâmicas técnicas para aeroespacial, automotivo, químico, eletrônica, médico, metalúrgico, petróleo e gás, semicondutor e muitas outras indústrias. Coornos A sede da Tek e as fábricas primárias estão localizadas em Golden, Colorado, EUA.
• Em 2023, DSM Biomédica lançou um novo polímero bioresorbível chamado "Resomer". O material é projetado para ser usado em implantes que são projetados para dissolver ao longo do tempo. DSM Biomedical fornece materiais de dispositivo médico. A empresa oferece adesivos, bioceramicos, polietilenos biomédicos e poliuretanos, colágeno e serviços de tecnologia de estabilização. DSM A Biomedical atende clientes nos Estados Unidos.

Aquisição e parcerias:

• Em março de 2023, DSM Biomédica parceria com a 3D Systems para desenvolver e comercializar dispositivos médicos impressos em 3D. Espera-se que a parceria acelere o desenvolvimento e adoção de dispositivos médicos impressos em 3D. DSM Biomedical fornece materiais de dispositivo médico. A empresa oferece adesivos, bioceramicos, polietilenos biomédicos e poliuretanos, colágeno e serviços de tecnologia de estabilização. DSM Biomédica atende clientes nos EUA
• Em fevereiro de 2023, a Covestro AG adquiriu a Heraeus Medical Components, um fabricante de implantes médicos. A aquisição deverá expandir a presença da Covestro no mercado de implantes médicos. A Covestro AG é uma empresa alemã que produz matérias-primas de poliuretano e policarbonato. Os produtos incluem isocianatos e polióis para espumas celulares, poliuretano termoplástico e pellets de policarbonato, bem como aditivos baseados em poliuretano usados na formulação de revestimentos e adesivos.
• Em janeiro de 2023, a Evonik Industries AG adquiriu a PolyMedix, Inc., um desenvolvedor de polímeros bioresorbáveis. Espera-se que a aquisição fortaleça o portfólio da Evonik de materiais bioresorbáveis para aplicações médicas.

Figura 2. Global Medical Engineered Materials Market Share (%), Por Aplicação, 2023

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Principais empresas no Global Medical Engineered Materials Market:

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

Definição: O mercado global de materiais de engenharia médica refere-se à indústria e comercialização de biomateriais sintetizados ou modificados através da engenharia para interagir com sistemas biológicos. Estes biomateriais são usados em uma variedade de aplicações médicas, como implantes, próteses, sistemas de entrega de drogas, medicina regenerativa e dispositivos médicos para aumentar ou substituir funções biológicas. Os materiais projetados fornecem propriedades químicas, biológicas, mecânicas e físicas específicas para combinar com o ambiente biológico. Os principais tipos de materiais de engenharia médica incluem cerâmica, metais, polímeros, materiais naturais e compostos.

Poucos outros relatórios promissores na indústria de materiais avançados

Mercado de Implantes Médicos

Mercado de cerâmica médica

Mercado avançado de sistemas de distribuição de drogas

Mercado de Medicina Regenerativa