3D 细胞培养市场 分析

全球3d细胞文化 估计市场价值为: 4.89亿美元 内 2023 (英语). 并预计将显示 CAGR 加利福尼亚州 页:1 23.4% (中文(简体) ). 预测期间 (2023-2030) (中文(中国大陆) ).

分析家对全球三维细胞文化市场的看法:

3D细胞培养是指在更紧密模仿人体内组织和器官的自然三维结构和条件的环境中培养细胞. 传统的细胞培养技术涉及在平坦的,二维的表面,如Petri菜肴上生长细胞,这可能导致体外(lab)与活体(vivo)环境中的脱节. 市场的增长可以归功于为动物试验创造可行替代品的日益努力,以及支持研究工作的供资举措的存在。 此外,生物制药公司正在进行的专注于药物创新和探索的专项研发举措,以及大力强调将3D细胞培养纳入癌症研究,是预计在可预见的未来推动市场增长的额外因素。

图1 全球3D细胞文化市场份额(%),按技术分列,2023年

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全球3D细胞文化市场 - 驱动器

• 关键公司越来越多地推出产品: 市场玩家不断推出新的创新的3D细胞培养产品,包括专门的脚手架,培养板, 生物反应器和微流体装置。 这些课程满足研究不同组织、疾病和应用的科学家的不同研究需求。 例如,在2023年6月26日,组织工程领域著名先驱3DBioFibR宣布计划推出一对新鲜的collagen. 纤维 提供:μCollaFibR和CollaFibR 3D脚手架. 这些产品是使用3DBioFibR独家和创新的干纺技术设计的,目的是在商业规模上生产焦炭纤维. 此外,在2023年2月21日,3D细胞培养平台领域的主要角色TheWell Bioscience引入了创新设计的细胞采集解决方案. 它被称为VitroGel Organoid回收解决方案,是一个开创性的成就——第一个能够从动物衍生的细胞外基质(ECM)和合成VitroGel水凝胶中成功回收有机物的解决方案。
• 增加3D细胞培养中的研发活动: 3D细胞培养中越来越多的研发活动预计将在预测期间有助于全球3D细胞培养市场的增长。 例如,在2020年8月,冈山大学的研究人员创建了一种新的三维细胞培养模型,即胰腺癌,它密切模仿了在患者中特有的“纤维”组织。 此外,在2023年3月31日,位于德国的光学系统和光电子制造商ZEISS投资生命科学启动公司InSphero,以加强3D微分组织在研究和药物开发中的应用. InSphero AG是3D类麻黄素和基于细胞的药物发现和安全评估分析的领先者,
• 癌症和传染病发病率上升: 癌症和传染病发病率的上升极大地促进了3D细胞培养市场的增长. 例如,根据世卫组织2022年9月的报告,非传染性疾病每年造成4 100万人死亡,相当于全球死亡人数的74%。 每年有1 700万人在70岁之前死于非传染性疾病;其中86%的过早死亡发生在中低收入国家。 心血管疾病占非传染性疾病死亡人数的大多数,即每年1 790万人,其次是癌症(930万人)、慢性呼吸道疾病(410万人)和糖尿病(200万人,包括糖尿病引起的肾病死亡)。 3D细胞培养是一种创新的技术,它使细胞能够在一种与组织和器官的体内条件非常相似的环境中生长和相互作用. 这一技术比传统的二维细胞培养提供了一些优势,特别是在研究癌症和传染病等复杂疾病时.

图 2. 全球3D细胞文化市场份额(%),按区域分列,2023年

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全球3D细胞文化市场-区域分析

在各区域中,北美估计在预测期间在全球3D细胞培养市场中占据主导地位. 先进的保健基础设施的存在、发达经济体、重要角色的存在以及它们所开展的不同战略努力共同推动了这一产业的发展。 预计区域市场还将得到有利的管理环境、政府和私营机构为开发三维文化模型提供的资金以及大量研究机构和大学对各种干细胞方法的研究支持。 此外,商业和设施的扩大也在推动市场的发展。 例如,在2023年7月12日,MilliporeSigma,Merck KGaA,德国达姆施塔特的生命科学业务宣布投资2500万美元,用于增加98000平方英尺的实验室空间,以及能够在美国堪萨斯州伦内萨的设施生产细胞培养媒体.

全球3D细胞文化市场-Coronavirus(COVID-19)的影响

由于COVID-19大流行,3D细胞培养部门在平衡3D细胞培养成分的供求方面面临更多的困难. 此外,预计人力资源的提供以及供应链的不规则和中断,将对市场的扩大产生影响。 另一方面,主要市场参与者正在从创造新型COVID-19药物的研究活动激增中大大受益。

随着对有效抗病毒药物和疫苗的高度需求,制药业转向3D培养基等先进细胞培养模型,以加速药物的发现和开发过程. 关于干细胞疗法和再生医学的研究为治疗COVID-19提供了令人鼓舞的结果;因此,预计这些疗法将抵消世界各地封锁的负面影响。 因此,预计COVID-19的总体影响对于3D细胞培养市场中的关键角色来说是适度的.

全球3D细胞文化市场分割:

全球3D细胞培养市场报告分为技术、应用、最终用户和区域。

• 根据技术, 市场被分割成细胞外基质或脚手架、生物反应器、凝胶、无脚手架平台和微芯片。 预计细胞外基质或脚手架将主宰市场。 预计这一市场的增长将受到以下因素的推动:在组织工程和再生医学应用中使用脚手架培养物、改进脚手架材料和制造方法、增加研究资金和协作。 预计最近的产品介绍、正在进行的研究和技术进步将促进市场的增长。 多洛米特生物(Dolomite Bio)是一家生物技术公司,于2022年7月推出了全新的水凝胶聚焦试剂包,用于水凝胶脚手架的高通量细胞封装. 目前正在不断研究脚手架技术的发展,这是促进市场增长的另一个因素。
• 通过申请,市场分为研究,药物发现,组织工程,临床应用,干细胞生物学. 据估计,在预测期间,药物发现部分在全球3D细胞培养市场显示出较高的CAGR。 正在研究开发不同类型的3D细胞培养,以协助药物开发,预计将促进这一部分的增长。 例如,2021年9月,UPM生物医学公司作为木制生物医学产品的主要制造商和供应商,宣布已经与生命科学领域的行业领袖PerkinElmer Health Sciences, Inc.达成协议,担任该公司的GrowDex和GrowDase TM产品线的经销商. 通过将PerkinElmer的细胞成像和自动化能力与UPM的无动物3D试剂选项和专门知识相结合,这一新的合作将为研究人员提供药物开发初期3D细胞培养的高吞吐量筛选(HTS)的全面解决方案.
• 最终用户, (中文). 市场分为研究实验室和研究所、生物制药业、医院和诊断中心等。 在预测期间,预计生物制药业将在全世界3D细胞培养市场占有最大的市场份额。 公司正专注于服务释放,向由于该部门3D细胞培养的巨大利益而出现在生物制药业务中的客户提供3D细胞培养过程. 例如,2023年4月12日,位于美国圣地亚哥市的临床前研究组织CRO以未披露的价格收购了人类初级和细胞培养介质群细胞系统,交易中给出了扩大的人体组织和细胞组合.

在所有的分化中,应用部分预计将在预测期间主导市场,这归功于在药物开发中越来越多地应用3D细胞培养.

全球3D细胞文化市场-跨部门分析:

北美的3D细胞文化由于几个因素而呈上升趋势,包括技术进步,研究人员的采纳增加,各个领域的应用不断增长,以及市场参与者的增长举措. 例如,在2021年5月,生物聚合启动的BICO的一部分CELLINK收购了美国一家合同研究服务公司Visikol Corp.,该公司提供3D细胞培养、3D组织成像、多ex成像和数字病理学方面的领先服务。 CELLINK以750万美元的无现金和无债务购买了Visikol公司的所有未偿股权。

全球3D细胞文化市场:关键发展

• 2021年8月,任,. 爱美科学一家向生物医学和生命科学研究公司提供关键产品和服务的分销公司,通过推出用于科学用途的3D细胞培养,扩大了其细胞培养组合。 这种新的3D细胞培养系统可用于药物发现,医学,纳米材料评价,以及基础生命科学等研究领域.
• 2020年8月时, 康宁公司,一家位于美国的跨国技术公司,宣布推出其3D Clear Tissue Clear Reagen,允许在3D细胞培养中快速,方便地对组织进行成像,而不会破坏细胞的基本形态. 这个由Visikol制造和销售的解决方案现在通过Corning进行商业销售,并增加了公司的3D细胞培养组合.
• 2020年10月,领先的科技公司默克宣布与上海一家中国生物制药创业精密医疗公司D1Med合作,加快生产D1Med在药物发现过程中使用的3D细胞培养技术应用.
• 2022年3月,生物聚合启动的BICO的一部分CELLINK推出BIO CELLX,这是首个用于实现3D细胞培养自动化的生物传播平台. BIO CELLX通过向细胞生物学家提供经验证前的协议,消除了针对癌症研究和药物发现的3D细胞分析自动化障碍.
• 2023年6月14日,国际制药和实验室设备供应商萨托里乌斯和美国斯坦福的私立研究大学斯坦福大学扩大合作,为大规模人类iPSC生产开发可扩展平台.

全球三维 细胞文化 市场:关键 趋势

• 开发芯片上器官和微流体: 芯片上的器官和微流体系统的开发获得了牵引力。 这些平台提供了更先进和复杂的3D细胞培养环境,使研究人员能够更准确地模仿不同组织和器官之间的相互作用. 例如,2022年12月,下一代体外模型的主要提供者Emilate, Inc.宣布发表一项具有里程碑意义的研究,即“人体肝-芯片用于预测毒性的绩效评估和经济分析”,在“自然通信医学”中表明,Emilate人体肝-芯片可以提高患者的安全性,并将肝毒性导致的小分子临床试验失败率降低87%。 此外,2022年3月,Draper公司作为芯片上器官和生物加工系统的主要供应商,宣布了其芯片上器官技术的路线图,以解决药物开发中日益注重有针对性和先进治疗的问题。
• 3D生物打印技术的进步: 3D 生物打印 技术不断进步,使研究人员能够利用细胞拉力生物连接物创建复杂的立体结构。 生物印表对细胞的放置和结构提供了精确的控制,使它对组织工程和再生医学的应用很有价值. 例如,2021年1月,3D Systems公司宣布,它决定大幅度扩大以再生医学和生物打印解决方案为重点的发展努力。

全球3D细胞文化市场:限制

• 实施三维细胞培养技术的成本高昂: 3D细胞培养市场由于优于2D细胞培养,以及一些国家禁止动物试验,正在迅速发展. 然而,实施3D细胞培养技术的高昂成本是市场增长的一大挑战. 这些技术的成本可能因各种因素而异,如系统的复杂性,生产规模,应用的具体要求等. 3D细胞培养实验室包括用于开发3D细胞模型的各种仪器和消耗品,如CO2孵化器,生物反应器,微流体装置,以及专门的成像系统. 这些仪器的成本可能从几千美元到几十万美元不等,这取决于其复杂性和功能. 例如,一个基本的CO2孵化器可能花费约2,000美元,而生物反应器则可能从10,000美元到100,000美元以上不等。 细胞培养的成本取决于细胞源和维护要求. 从商业寄存器中获取的细胞线可视其特性和使用限制,从每瓶几百美元到1000美元以上不等. 由于隔离和定性的复杂性,主细胞可能更昂贵.
• 三维细胞培养的复杂性和标准化: 3D细胞培养技术可能比传统的2D细胞培养方法更加复杂,需要专门的设备和专业知识. 实验室之间缺乏标准规程和结果的可变性对数据的可复制性和比较提出了挑战。 此外,井与批量的细胞培养缺乏一致性是采用3D细胞培养技术的其他主要障碍. 研究人员在将脚手架/ECM插入微板井时面临一些问题. 产品中的这种不一致降低了成果的可复制性,从而降低了研究的效率。

全球3D细胞文化市场-关键玩家

在全球3D细胞培养市场运营的主要角色包括贝克顿,迪金森和公司,瑟莫·费舍尔科学股份有限公司,隆扎,默克KGaA,3D Biotek LLC,3D Biomatrix股份有限公司,3D Biomatrix股份有限公司和REPROCELL股份有限公司.

定义: 3D细胞培养是一种人工创造的环境. 3D细胞培养是一种使生物细胞能够在所有三个维度上与周围环境相互作用的文化环境. 生长在3D细胞培养中的细胞,在细胞特征和行为方面,表现出在活生物体中发现的细胞的类似性质. 这种技术使细胞在自然环境中在活体条件下生长.