全球体外肺模型 市场 规模与份额分析 - 增长趋势与预测 (2023 - 2030)

全球体外肺模型市场规模预计将达到 到2030年,从2023年的245.0百万美元增加到620.5百万美元,显示的CAGR为14.2%。 在预测期间。

体外肺模型是利用人体肺细胞,组织,或器官来进行药物筛选和疾病建模而开发的平台. 它们通过精确模仿人类 来替代动物测试 肺脏 生理学与病理学. 体外肺模型中常用的包括2D细胞培养物,微流体模型,以及有机物.

全球Vitro肺模型市场-区域透视

• 北美 预计将是预测期间最大的体外肺模型市场,占2023年市场份额的35.7%。 北美在全球体外肺模型市场中已牢固确立为主导区域. 该地区是该领域大多数主要参与者的家园,他们一直在研发领域投入大量资金,以开发先进的3D肺模型。 制药和生物技术公司是肺模型的重要客户,因此,本区域的需求仍然很高。 监管环境也支持继续研究和开发新的模型。 监管机构严格的安全和效能准则使公司更加需要验证新的 药物 在临床试验前使用复杂的肺模型.
• 亚太 预计市场将成为体外肺模型的第二大市场,占2023年市场份额的25.2%。 亚太区域已成为全球体外肺模型增长最快的市场。 该区域是市场参与者未开发的潜力,而且日益重视建立制造和销售网络。 中国和印度由于人口众多,保健支出不断增加,是重点市场。 这些国家的生物制造能力的扩大进一步刺激了需求。 此外,由于这些发展中国家的严格贸易政策,这些高技术模式的进口直到最近才受到限制。 然而,随着规章的放松,许多当地小公司开始从全球供应商进口具有成本效益的内部研究工作模式,这正在推动市场增长。 研发投资总体增加、合同研究机构的存在以及临床前活动越来越多地采用3D组织模型,是促使亚太区域体外肺模型市场更快增长的一些因素。
• 欧洲 预计市场将是增长最快的市场。 体外肺模型,预测期占19%. 欧洲市场的增长归因于该区域研发活动的增加。

图 1. 2023年按地区分列的全球Vitro肺模型市场份额(%)

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分析视图 : 全球体外肺模型市场在未来五年中有着强劲的增长潜力. 肺病和药物开发研究的增加是一个主要驱动因素,因为这些模型为动物检测提供了可靠和负担得起的替代品。 然而,模拟本土肺生理学的局限性和复杂的肺微环境对广泛采用构成了挑战. 预计北美将继续在主要参与者的存在、研究资金增加和疾病发病率高的情况下主导市场。 亚太区域很可能是增长最快的区域,原因是保健开支增加、生物技术工业扩大和合同研究组织增加。

全球Vitro肺模型市场驱动器

• 肺病发病率上升数字 : 由于全球各种呼吸道疾病的发病率上升,体外肺模型市场正在显著增长。 肺病如哮喘,慢性阻塞性肺病(COPD),肺癌,肺纤维化等,在过去几十年中已成为主要的公共卫生问题. 例如,根据世界卫生组织《2022年报告》,哮喘目前影响到全世界3亿多人,是儿童中最常见的慢性疾病之一。 另一方面,预计到2020年,COPD将成为第三大死因. 持续暴露于诸如空气污染水平上升、烟草消费增加、人口老化等风险因素,是造成呼吸道疾病负担日益加重的原因。

体外肺模型正越来越多地被制药公司和研究机构用来制定更好的治疗方案,并获得对肺生理学和病理学的更深入的见解. 它们为研究人员提供了动物模型的替代品,以更合乎道德和更具成本效益的方式开展试验性疾病研究和药物开发举措。 各种肺细胞类型和3D组织构造作为体外肺模型可用,有助于模仿人类肺结构,并密切地再现人类肺病. 这使得研究人员在转入临床试验之前能够更好地理解疾病机制,筛选药物候选者,并研究药物毒性和疗效. 随着肺病的惊人上升,开发有效的疗法已成为重要的临床需要,为采用体外肺模型方法提供了燃料。

• 大力研发重点开发个性化医药解决方案.数字 : 人们越来越强调发展个性化的治疗干预,以便更好地管理疾病和改善病人的结果。 鉴于肿瘤类型中观察到的分子多样性,肺癌尤其被认为是适合个人化药物的候选物之一。 药物开发正朝着以精密医学为重点的更具针对性的治疗战略迈进. 同时,监管机构也鼓励采取更多针对患者的方法和生物标志进行药品审批. 体外肺建模为复制肿瘤异质性和病人可变性提供了一个途径,这对于个性化治疗评估和选择十分重要。

3D生物印记和芯片上的器官技术使体外肺模型更加先进,建筑学和生理忠贞性得到改善。 疾病模型可以定制以反映特定的患者突变剖面或细胞亚型. 这种复杂的模型比传统的2D细胞培养具有个性化药物筛选、肿瘤反应预测和生物标志识别的优势。 许多制药公司正积极与学术实验室合作,开发3D生物打印的有机体或针对疾病的模型,以推进精密医学目标. 随着对个性化护理的兴趣不断增长,精细的体外技术仍将是临床使用前评价量身定制的治疗方法的关键,从而推动肺模型市场的增长.

• 更加注重模拟复杂肺病:慢性阻塞性肺病,肺纤维化和癌症等肺病因其复杂性和治疗选择有限,对健康构成重大挑战. 研究人员长期依靠动物模型来研究肺生理学和病理学,但这些模型往往无法准确模仿人类肺条件的复杂性. 越来越需要制定替代方法,更好地模拟人类肺组织结构、细胞生物学、机械压力和各种疾病所涉的微观环境提示。 高级的体外3D肺模型通过在受控环境中重组多个细胞类型和肺组织成分,显示出满足这种需要的巨大希望. 它们的应用使得复杂的细胞-细胞和细胞-母体相互作用能够在活体外重新产生和分析. 这仅靠2D肺细胞培养物或动物模型就提供了无法实现的深刻见解. 随着对肺病研究的供资增加,对使用精密体外模型的重视将大大增加。 它们的发展对于增进对疾病机制的了解和加速发现有效的诊断和治疗方法至关重要。

全球Vitro肺模型市场机会

• 保健支出增加数字 : 影响全球经济增长的重要因素之一 体外肺部模型市场是不断增加的保健支出,有助于改善其基础设施。 例如,根据美国国际医疗保健系统,2020年6月,美国政府组织旨在通过增加资金、制定立法和国家战略以及共同制定和制定医疗救助方案的基本要求和条例,改善医疗保健基础设施。 同样,2022年11月,加拿大卫生信息研究所报告称,2022年加拿大的卫生支出总额为3,310亿美元,即每名加拿大人8,563美元,而卫生支出占2022年加拿大国内生产总值(GDP)的12.2%,在2020年达到13.8%的高位之后.
• 3D肺模型比2D模型更受青睐数字 : 过去几年来,全球体外肺模型市场出现了显著增长。 制药和化妆品公司越来越倾向于3D肺模型,而不是传统的2D模型,用于药物发现和毒理学测试。 3D有机物模型比在塑料支持上生长的简单2D培养物更好地模仿复杂的人体生理学和肺部的微观环境. 这种高度的生理相关性使得能够对新药物和化学品进行更具有预测性和可变性的测试。

许多研究表明,3D肺模型更准确地捕捉细胞间相互作用和反应. 例如,在PLOS Biology上发表的2021年研究比较了2D和3D支气管上皮模型对SARS-CoV-2感染的反应. 它发现3D模型更好地复制了人类肺的多层组织架构,并显示出与病人支气管样本相似的COVID-19感染相关基因的提升表达. 这些证据突出表明了三维模型的生物忠诚度和预测价值的提高,促使许多公司用这些先进的替代品取代传统的二维方法。

总之,体外3D肺模型提供的现实生理学比常规2D测定提供了显著优势. 它们在结构和功能层面更好地模仿人类肺组织的能力正在提升研究的预测价值,推动需求增加,确保这一专门市场部分在未来几年继续高速增长。

全球病毒肺模型市场-趋势

• 将多个器官系统组合在一个芯片上数字 : 全球 体外肺模型市场确实在在线购买药品方面出现上升趋势。 造成这一增长的因素有几个,这些因素为市场参与者带来了机会和挑战:
  • 方便时间: 在线药品采购的最强驱动力之一是方便. 消费者可以从舒适的家里订购治疗,而不需要去药房。
  • 断断续续与隐私:断发对许多人来说可能是一个敏感问题,
  • 节省费用: 由于间接费用较低,网上渠道往往以低于传统砖木棉药店的价格提供药品。
  • 消费者教育: 许多在线平台提供教育资源,帮助消费者更好地了解和罗治性高血糖以及可用的治疗方案,这可以推动知情的采购决定。
  • 方便获取:在本地药店不易获得脱发药物的地区,在线药店可以增加获得脱发治疗的机会。

Global In Vitro肺模型市场 - 限制

• 与动物模型有关的高成本数字 : In Vitro肺模型市场的主要制约因素之一是,使用动物模型进行肺部研究和测试的成本高昂。 维持动物设施和遵守条例需要大量财政投资。 动物实验也有实际限制,如长时间和物种间差异限制翻译潜力.

体外替代物的开发和验证有助于减少对动物模型的依赖,这是一个昂贵的过程. 体外模型在长期准确地模仿人体生理方面仍有局限性。 这限制了动物模型的完全替换,这些模型对于某些晚期的功效和安全研究来说仍然是必要的. 建立和验证新的3D生物印表模型和芯片上器官模型的总体研发成本目前也仍然很高。

• 复制人类肺部复杂性的技术挑战数字 : 另一项关键挑战是与利用体外技术复制复杂的3D架构和人类肺的多细胞生理功能相关的技术困难. 肺具有高度分支结构,有40多种不同的细胞类型以多孔和弹性的方式组织. 用目前的组织工程方法完全模仿这种解剖和机械的复杂性,是极具挑战性的。

重新建立高血压-缺血性屏障、黏膜清除机制、通风-渗透耦合和肺-免疫细胞相互作用仍然是一个积极研究领域。 同样,还需要在发展能说明多种病理因素的强力疾病模型方面取得进一步进展。 这些技术限制可能限制目前完全取代动物实验。 在多材料生物印记、发育生物学原则和有机体工程等领域继续取得进展,对于应对这一挑战至关重要。

总之,虽然体外肺模型市场由于疾病负担和技术进步不断上升而正在增长,但高昂的开发成本和技术挑战限制了目前动物模型的完全替代。 继续投资于研究可有助于解决实现这些替代品的全部潜力方面的局限性。

图 2. 2023年按类型分列的全球Vitro肺模型市场份额(%)

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Global In Vitro肺模型市场-最近的发展

研究和发展活动

• 2022年5月发布的题为"基于生物微曲线文化膜的3D Lung-on-Chip模型"的文章强调,肺研究中的传统挑战,包括肺结构的复杂性,获得原始肺细胞的困难,以及在实验室环境下保存其特定功能的斗争,阻碍了有效研究平台的创建. 这些障碍已经通过体外建模方面的进步而克服,这种建模为常规细胞源提供了一种有效的替代方法。 因此,这些创新正在推动动物试验的替代模型取得进展。
• 2021年4月发布的一篇名为"在维特罗肺模型及其应用于研究SARS-CoV-2病因和疾病"的文章指出,体外肺模型市场因COVID-19大流行而产生了深远影响. 非典-CoV-2的猖獗传播催化了体外肺模型的进步,以探索病毒效应的机制. 最初,市场扩张受到严格的封锁措施的阻碍,这些措施施加了各种限制,导致供应短缺。 然而,随着临床研究的加强和对该病毒病理学的更深刻理解的出现,相关市场观察到了显著的增长。

企业发展 市场玩家的活动

• 2022年5月 2022年5月 (英语).阿尔维奥利克斯,a 与一家生物技术公司InSCREENeX建立了伙伴关系。 在伙伴关系下,InSCREENeX的尖端CI-SCREEN方法与AlveoliX的专利管风琴在芯片上的技术将开发出一条新的不朽的叶片细胞线,专门用于芯片上的应用.
• 2021年12月,Lonza Group AG,一家医疗公司,以及 引力技术一个生命科学和诊断公司宣布了一项战略合作,旨在将创新的分析技术与隆扎的茧平台相结合. 这一伙伴关系力求推动将现有和新的分析方法纳入使用Cocoon平台制造患者规模的细胞疗法的工作流程。 通过联合力量,这些公司致力于创造可持续的技术和解决办法,以增加针对各种肺病的关键细胞疗法的可用性。

全球Vitro肺模型市场上的顶级公司

• 埃皮希利克斯语Name
• 马特克
• 伦扎
• 模拟
• 阿尔维奥利克斯公司
• 诺蒂斯
• CN 生物创新有限公司
• 密特斯州
• 内源代码
• ATTC 全球
• Tissuse 股份有限公司
• Cn 生物创新有限公司

定义: 体外肺模型是模仿生物体外人类肺组织和结构的实验系统. 体外肺模型主要有两种类型——细胞基模型和细胞基模型. 细胞模型利用在特殊涂层表面或立体脚手架上培养的肺细胞来复制肺结构. 它们更为现实,因为体内可见的细胞-细胞相互作用和组织层次组织可以在一定程度上复制. 一些常用的细胞基模型有肝脏,支气管和肺血管模型. 细胞模型利用没有活细胞的工程构造. 它们相对简单,价格低廉,但并不包含所有细胞反应。