流式成像显微镜分析市场 规模与份额分析 - 增长趋势与预测 (2023 - 2030)

流成像显微镜分析市场规模预计将达到 到2030年,从39.6万美元增至67.1百万美元 2023年Mn,复合年增长率为7.8% 在预测期间。 流动成像 显微镜 是一种光学方法,用于在流体介质中描述细胞,粒子和分子的特征. 它可以对从亚微子到毫米的粒子/细胞进行可视化和分析。 流成像显微镜配备高速数码相机和软件,每秒可捕捉,处理和分析数千幅图像. 这样,就可以获得高吞吐量、关于样本特征(如大小、形状、计数和形态)的统计可靠数据。 流成像显微镜的关键优点包括实时成像和分析,高分辨率,以及多参数测量.

流动成像显微镜分析市场的增长是由诸如增加研发投资等因素驱动的。 生命科学 和生物技术部门,日益注重药物发现的分析测试,以及开发与人工智能和自动化等技术相结合的创新流成像显微镜产品。

流成像显微镜分析市场分为产品类型,样本类型,最终用户和区域. 按产品类型,市场被分割成流显微镜,细胞分析器,细胞分拣器,软件和配件. 流动显微镜部分在2022年占最大份额,因为它在粒子分析中的应用范围很广,流动成像显微镜越来越多地用于细胞形态学,可行性评估和蛋白质聚合研究.

流式成像显微镜分析市场区域透视:

• 北美 预计在预测期间将是最大的流动成像显微镜分析市场,2022年占市场份额的45.5%以上。 北美市场的增长是由于对生物技术和药物研究与开发(研发)的高投资,主要参与者的存在,以及日益重视单细胞分析.
• 那个 欧洲 预计市场将是流量成像微镜分析市场的第二大市场,2022年占市场份额的34.5%以上。 欧洲市场的增长是由于建立完善的保健基础设施、慢性疾病的发病率上升以及对分析检测服务的需求增加。
• 那个 亚太 预计市场将是流动成像显微分析市场增长最快的市场,预测期间CAGR超过15.5%。 亚太区域市场的增长归因于生物药品部门不断扩大、保健支出增加以及政府为研究提供有利的资助政策。

分析师的流程成像显微分析市场:

由于研究活动增加,流成像显微镜是一个新兴市场,因此许多投资者正在投资将人工智能技术与流成像显微镜相结合. 预计这种整合将提高流动成像显微镜检查的能力,并使这个领域发生革命。 通过集成AI技术,流成像显微镜可以实现图像分析自动化并提供实时数据解析,从而节省研究人员宝贵的时间和精力. 预计这一进展将加快科学发现,推动医学、生物学和材料科学等各个领域的进一步发展。 借助AI技术,流成像显微镜可以分析大型数据集,并识别可能不易被人类观察者察觉的规律或异常. AI的整合可以使测量技术的开发更加准确和精确,从而在研究实验中产生更加可靠和可复制的结果. 总体而言,人工智能技术与流动成像显微镜学之间的这种协作具有巨大的潜力,可以促进科学知识,从而推动多个学科的理解界限。

图 1. 2023年按区域分列的全球流动成像显微镜分析市场份额(%)

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流式成像显微镜分析市场驱动器:

• 增加对生物药品研发的投资: 过去十年来,生物制药业一直在稳步增加对研发活动的投资,以发展新的药物分子和生物学。 例如,根据数据,2021年,顶级生物制药公司的研发支出总额超过820亿美元。 流成像显微镜在生物制药研发中发挥着至关重要的作用,从而使药物发现科学家能够获得细胞和生物化合物的视觉,形态,功能信息. 该技术被广泛用于细胞分析,蛋白质工程研究,DNA分析和生物药品的质量控制. 预计对精密医学和生物学的日益重视将产生生物药研发投资的激增,这也将大大增加研究应用对流成像显微镜等先进分析技术的需求。
• 流动细胞测量仪器的技术进步: 过去几年来,流动细胞测量技术不断进步,推出了新的精密分析器,配备了先进的流体、光学和内置软件。 主要的市场参与者将高通量流动细胞仪商业化,这些仪表与成像能力相结合,用于需要进行细胞形态和空间分析、基于珠的测定和粒子特征分析。
• 在药物发现中越来越多地采用流成像显微镜: 制药和生物技术公司越来越多地采用流成像显微镜,用于广泛的药物发现应用,包括目标识别和验证、铅化合物筛选、选择性剖析和化合物优化阶段。 流成像使得研究人员可以目视和认证潜在药物分子与特定细胞表面受体或蛋白质的结合. 它还用于在活细胞上对药物候选人进行毒性测试。 此外,流成像显微镜有助于分析蛋白质聚合,以识别能提高稳定性的配体. 越来越多地利用这一技术来简化和改进药物发现过程,正在推动流动成像显微镜市场的增长。
• 工业-学术界日益加强的合作: 近年来,学术和研究机构与领先的生物制药和显微镜公司之间的合作协议有所增加,以加快流成像显微镜的研究. 例如,2021年,Agilent Technologies作为实验室公司的全球仪器、软件、服务和消耗品,与贝勒医学院合作进行流动细胞测量创新。 国家卫生研究所、麻省理工学院等知名研究所正在开展工业赞助的研究,研究重点是开发新的流动成像和单细胞分析平台。 这些伙伴关系向最终用户提供先进的研发基础设施,同时使公司能够扩大产品能力。 因此,不断增长的学术-工业联系正在支持市场增长。 例如,在2022年12月,Leica Microsystems作为显微镜和科学仪器的领先者,与一家医疗仪器公司ASI建立了伙伴关系,将单目标光板显微镜商业化。 先进系统在Cell Bio 2022首次揭幕,并独家结合了温和的成像,常规的样品制备和高速的量子成像,以捕捉三个维度的快速动力学.

流式成像显微镜分析市场 机会:

• 微流体技术的出现: 微流体的出现是一种涉及在芯片上操纵微量流体的技术,它为流体成像显微镜检查开辟了新的能力。 将微流体通道和阀门纳入流成像分析器,可以高精度控制单细胞和颗粒. 研究人员利用基于微流体的流成像,将血液中的稀有循环肿瘤细胞隔离,用于癌症诊断,并研究3D细胞培养中的流体流动行为. 随着微流体学和生物芯片技术的不断成熟,与流成像显微镜的协同结合可以扩大其在单细胞研究,芯片上的器官测试,以及点心(PC)设备中的应用.
• 稀有细胞分析越来越重要: 对循环肿瘤细胞(CTCs)等稀有细胞的检测和分析,在癌症研究中为疾病监测、诊断和治疗评价提供了动力。 流动成像显微镜是一个合适的平台,可以对来自血液、骨髓和组织脱节等不同样本的此类稀有细胞进行敏感、无标签的隔离和定性。 主要公司侧重于开发专门的稀有细胞分析平台,这些平台能够对基于形态学的四氯化碳进行高分辨率成像和分类。 随着确定液体活体检查临床有效性和效用的研究工作加快,流动成像显微镜可成为非侵入性癌症诊断和个人化疗法的宝贵技术。
• 单细胞分析潜力增加: 单细胞分析已经成为生命科学研究的一个活跃领域,以了解细胞功能,解析异质,并识别新颖的细胞子集. 流成像显微镜可以对单个细胞进行高含量分析,从而提供有关形态学,蛋白质表达和表面标记剖面的数据. 此外,在结合细胞分拣系统时,它能够隔离异构异构的单细胞,供下游-光谱研究使用。 因此,流成像显微镜为下一代单细胞多基因组提供了能力。 越来越多的研究显示其在单细胞规模的细胞系统解构方面的效用,突出了潜在的机遇。
• 扩展应用区域 : 事实证明,流成像显微镜具有从食品、农业、环境到化学、化妆品和法医等不同行业的粒子和生物分析能力。 目前的进展正在将其应用扩大到新的领域,如组织分析、微生物研究、外形特征鉴定和药物纳米粒子开发。 例如,成像流动细胞测量可以对组织样品进行快速的结构剖面。 新成像细胞测量法正在应用于研究肠道微生物的构成。 这种跨越多个纵向的扩大应用预计将提供新的增长途径。

流式成像显微镜分析市场 趋势:

• 综合基于AI的分析解决方案: 人工智能(AI)和机器学习正日益与流体细胞测量和成像系统相结合,以便自动进行样本分析。 高级AI算法可以在各种样本中将细胞酚类分类和集群,具有与熟练操作人员匹配的功效. 公司提供专用成像细胞测量平台,内置AI动力软件,简化工作流程,加快结果生成. 此外,研究人员还证明,将进化神经网络等先进的AI工具与成像流细胞学结合起来,用于从癌症诊断到食品质量监测的应用。 AI的采用正在改造流成像显微镜技术,以提供更大的易用性,生产率和信息.
• 采用光谱流成像系统: 常规流细胞测量分析带有荧光标记的细胞/粒子. 光谱流细胞测量是一种新兴技术,它通过捕捉样品在波长范围内的内在光散射信号,使得无标签的多参数线圈成为可能。 引入的光谱流成像细胞测量系统可以同时对细胞形态和内部组成进行定性,而不需要试剂. 此外,多光谱成像还提供了每个细胞的完整光学指纹,从而揭示了色谱的复杂性。 光谱流成像细胞测量法提供的独特能力导致翻译研究的利用率提高。
• 转向方便用户的自动仪器: 为了将采用范围扩大到高度专业化的实验室之外,流动成像显微镜制造商侧重于精简仪器和化验,供主流使用。 主要趋势包括开发无麻烦,即时使用试剂,预配置协议和简化的数据分析软件,这些软件需要最少的操作员专业知识. 公司正在发射集成系统,配备样品/液体处理机器人、计算机控制模块和监测传感器,以尽量减少实际操作时间。 这些创新正在帮助将流成像显微镜转换成一个可以广泛执行的插件和游戏自动工作流程。
• 最小化和可移动性: 具有复杂光学设计、流成像显微镜系统的常规大宗正在逐渐转向小型便携式仪器。 随着微流体学、微机学和电子学微型化的进步,研究人员开发了棕榈大小成像细胞仪和芯片显微镜,其性能可与标准分析器相比。 便携式电池操作系统也正在商业化。 采用这种紧凑的、易于使用的装置,有可能将流动成像细胞测量法用于护理点的临床环境和实地应用。 微型化加上智能手机的集成可进一步推动更广泛的采用。

流式成像显微镜分析市场限制:

• 先进系统成本高: 现代流动成像显微镜分析器配备了高分辨率照相机、多激光器和成像能力,成本大得多,价格往往超过30万美元。 考虑到需要专门的试剂和熟练人员,业务费用很高。 购置和维修所涉资本支出高,将采购限制在资金充足的研究机构和制药公司。 因此,成本限制导致学术实验室和医院的渗透速度放慢,特别是在发展中地区。 预算系统的可用性可以改善各应用市场部门的准入,促进采用。
• 数据分析的复杂性: 成像流细胞测量法产生的高含量,多参数数据,需要使用专门的分析软件工具获取有意义的见解的专门知识. 研究人员需要先进的计算和多维统计分析技能,以正确解释数据识别细胞群并理解相互关系. 缺乏这种专门知识和广泛的培训要求阻碍了更广泛地采用流动成像显微镜。 通过包括可靠数据分析自动化工具在内的端到端解决方案,简化整体图像细胞测量工作流程,可有助于应对这一挑战。
• 缺乏训练有素的专业人员: 由于操作流动成像显微镜平台和分析其生成的数据涉及相当复杂的技术问题,因此需要有训练有素的人员。 然而,在图像分析方面经验丰富的熟练细胞测量师和技术员严重短缺,这可能会限制这些系统在学术和工业实验室中的使用。 此外,专门培训方案、实践讲习班和侧重于流动成像细胞测量的在线课程有限,进一步加剧了这种供求差距。 制定全面教育方案,建设专业的劳动力能力,对于更广泛的吸收至关重要。

平衡: 主要的市场参与者正在投资AI技术,为当前的挑战带来最佳的解决方案,如研究的复杂性,同时也注意将新的训练有素的专业人员带来.

最近的事态发展:

新产品发射:

• 2023年10月12日 (英语). 兰伯特仪器LIFA vTAU是一个专门研制和生产先进成像解决方案的软件,它推出了一个基于相机的荧光寿命成像显微镜(FLIM)交钥匙视觉系统。 LIFA vTAU具有单光子雪崩二极管(SPAD)探测器的特性,每秒可捕捉到最多100个寿命图像,并且能够具备多种图像模式,包括常规频域FLIM和时间拉伸录音.
• 2023年9月7日,中国足协杯足球赛冠军. Nikon仪器公司,生命科学公司基于显微镜的光学和成像技术,宣布发布智能成像系统"ECLIPSE Ji",利用AI将细胞影像的获取和分析自动化,从而简化了涉及癌症和神经病的研究工作流程. 智能成像系统"ECLIPSE Ji",数字反转显微镜.
• 2023年4月12日,日本多国公司Nikon Corporation宣布研制并推出数字成像显微镜"ECLIPSE Ui",成为日本首个医疗用显微镜. 它通过Nikon的子公司Nikon Solutions有限公司发行. 欧洲共同体 Ui有一个独特的设计,没有眼镜(尽管是显微镜),这种设计可以改善病理学家的观察姿势,并能分享显示上的观察图像. 它有助于减轻病理学家的生理负担,改善病理学观测工作流程.

采购和伙伴关系:

• 2023年7月6日,致力于分子生物学研究的政府间组织欧洲分子生物学实验室(EMBL)和国际领先技术ZEISS集团国际进入长期战略伙伴关系. 合作的目的是缩小早期成像技术开发与其在生命科学研究中的应用之间的差距。 通过这一合作方法,EMBL成像中心的用户和相关EMBL成像服务将可获得ZEISS Group International提供的最新显微镜技术和专门知识. 同时,在EMBL开展的研究和由成像中心用户实施的项目为ZEISS Group International提供了对新的应用和市场测试其最新技术发展机会的宝贵见解。
• 2021年11月,预测性健康诊断公司(PHDC),一家诊断平台公司,开发,制造,并发行了结合科学,技术和专有分析的特异性诊断检测,检测出存在重大未满足医疗需要的疾病,支持更好的治疗结果,该公司宣布收购MUSE显微镜,这是劳伦斯·利弗莫尔国家实验室和加州大学戴维斯联合开发的高价值知识产权组合. MUSE(带有紫外线表面放大镜) 显微镜是领先的无神论数字显微镜,提供了100多年来该行业最显著的进步. 通过这一战略收购,PHDC的MUSE平台将成为支持该公司未来开发基于成像的诊断的基础.
• 2021年7月,CELLINK作为一家设计和提供技术和服务以加强生物学研究的生物聚合启动公司,达成了收购美国总部微镜和成像公司Discover Echo Inc.的协议. 该收购是CELLINK自5月中旬以来的第三次收购,当时它宣布收购了高性能激光平面系统Nanocritics和合同研究服务公司Visikol,其移动总价值接近美元。 80Mn并强化其在生物光学空间的存在.

图 2. 2023年按产品类型分列的全球流动成像显微镜分析市场份额(%)

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流体成像显微镜分析市场的顶级公司:

• 达纳赫公司
• 引力技术
• 瑟莫·费舍尔科学
• 凯尔林克
• 索尼公司
• 默科克 KGaA
• 股份有限公司
• Sysmex 半导体 黄金
• 生物雷达实验室
• 米尔滕伊生物tec
• 预测性健康诊断公司
• ZEISS国际集团
• 兰伯特仪器
• Nikon仪器公司
• 莱卡微系统
• 尼孔公司

定义: 流成像显微镜分析是指一种先进的光学技术,利用高速成像来捕捉和分析在流体流中悬浮的细胞,颗粒和分子的图像. 它结合了显微镜和流体细胞测量两种能力. 流成像显微镜系统使用数码相机,高级光学,软件在单细胞或粒子一级获取样本计数,大小,形状,荧光强度等参数的定量数据. 这一技术在生物医学研究、药物发现、临床诊断、食品和水质测试及其他领域应用的较高吞吐量、敏感度和多参数分析能力方面,比传统的显微镜和流体测量技术具有显著优势。 随着成像技术和分析软件的不断进步,流成像显微镜正在成为生命科学、生物制药和临床实验室部门的基本分析工具。

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