市場概要
臓器オンチップの世界市場は、収益ベースで2024年に123,285千ドル、2029年には631,073千ドルに達すると推定され、2024年から2029年までの年平均成長率は38.6％である。この調査レポートは、市場の業界動向分析から構成されています。この新しい調査研究は、業界動向、価格分析、特許分析、会議とウェビナー資料、主要関係者、市場における購買行動で構成されています。臓器オンチップ市場の成長は主に、動物モデルでの薬剤試験を減らすための政府の取り組みが増加していることに起因している。さらに、バイオファブリケーション技術の進歩や、製薬会社やバイオテクノロジー企業による臓器オンチップ技術の受け入れ拡大などの要因も、この市場の成長に寄与している。しかし、臓器オンチップ・モデルの技術的な複雑さや、現在の臓器オンチップ技術のスループットの低さは、ある程度市場成長の課題となっている。
推進要因 動物実験フリーへの需要の高まりと政府・民間機関からの資金提供の増加 臓器オンチップ技術は、動物薬物試験の潜在的な代替技術として開発されている。前臨床試験の最終段階にある医薬品は、動物とヒトの生理学や薬物代謝の違いにより、しばしば失敗する。このような潜在的な医薬品候補の高い減少や、医薬品試験に動物を使用することに関する倫理的な懸念が、動物への依存を減らし、薬物毒性試験の有効性を向上させる臓器オンチップ技術の開発につながった。ヨーロッパでは2013年以降、化粧品の試験に動物を使用することが禁止されている。2023年、米国FDAは動物薬物試験を減らし、臓器オンチップのような代替薬物試験法に依存するための近代化法2.0を可決した。
政府機関や民間研究機関は、新しい臓器オンチップ技術に関心を示している。多くの政府機関が臓器オンチップ企業と協力し、将来の創薬開発のための潜在的な方法として、この技術の有効性を検証している。例えば、CN Bio Innovation Ltd（英国）は米国食品医薬品局（FDA）と共同で、muti-organ microphysiological systemsを用いた薬剤の生物学的有用性の推定を改善した。2023年には、MIMETAS B.V.（オランダ）がアステラス製薬（米国）との提携を拡大し、Mimetasの腫瘍モデルを用いた癌の新規治療法を開発した。
抑制要因 臓器オンチップ技術の適用は臨床試験前に限定される 臓器オンチップ（OOC）技術を医薬品開発の臨床段階に移行させるには、モデルの信頼性に影響する再生可能な細胞源へのアクセスの制限、人工多能性幹細胞（iPSC）のような特定の細胞タイプに関する倫理的懸念、生物学的スケーリングにおけるヒト臓器の複雑性を正確に表現する上での課題など、いくつかの制約がある。現在のOOC技術のスループットの低さは、モデルの拡張性と効率に影響し、臨床研究への統合を妨げている。これらの限界に対処するため、ハイスループットOOC（HT-OOC）技術として知られる、OOCシステムにおける並列化と自動化の実装は、前臨床段階を超えた医薬品開発を進めるための有望な解決策を提供し、疾患発症に関連する薬剤を同定するための大規模化合物ライブラリーの包括的試験を容易にする。
チャンス 多臓器オンチップ・システムの開発 多臓器オンチップシステムは、複数の臓器の機能と臓器間コミュニケーションを開発し、様々な臓器に対する薬物応答の研究と薬物毒性の評価を同時に可能にする。多臓器チップ(MOC)は、化粧品や食品産業における安全性評価に使用され、動物を用いない効率的な化合物試験法を提供している。化粧品では、ヒトの皮膚、目、関連臓器を小型化したもので、動物実験を行うことなく成分や最終製品の安全性評価を行うことができる。MOCは個々の特定の細胞を用いて開発することができ、企業は特定の化合物とユニークな皮膚生物学との相互作用を評価することができる。消化器官を組み込んだMOCは、個別化された栄養価の高い食品を開発するための栄養素の評価を可能にする。これらのチップはまた、従来の動物モデルに代わる毒性試験へのアプローチを提供します。
課題 現在の臓器オンチップ技術の標準化の欠如とスループットの低さ 臓器オンチップ（OOC）技術は比較的新しく複雑な技術であるため、主に標準化の欠如とスループットの低さによる課題に直面している。標準化は、OOCシステムの一貫性と信頼性を確保し、異なるプラットフォーム間での比較可能性を促進するために極めて重要である。しかし、実験結果を報告するための合意された規定がないため、進歩が遅れている。さらに、限られたスケーラビリティと低いスループットも大きな課題であり、大規模なスクリーニング研究を制限し、コストを増大させるため、小規模な研究グループや新興企業にとっては利用しやすさが懸念される。複数のコンパートメントを持つチップの設計や自動ハンドリングシステムの統合に重点を置き、高度なOOC技術を開発することによって、これらの課題に対処する取り組みが進行中である。
主要企業
同市場の有力企業には、同市場で数年間事業を展開し、多様な製品ポートフォリオ、最先端技術、強力なグローバル販売・マーケティング網を有する企業が含まれる。臓器オンチップ市場の有力企業には、Emulate, Inc.（米国）、MIMETAS B.V.（オランダ）、TissUse GmBH（ドイツ）、Netri SAS（フランス）、Insphero（スイス）、Axosim（米国）、Obatala Sciences（米国）、SynVivo, Inc.（米国）、Nortis, Inc.（米国）などがある。
臓器ベースのモデルは、2023年に臓器オンチップ産業全体のモデルタイプセグメントで最大のシェアを占めた。 モデルタイプに基づいて、臓器オンチップ市場は臓器ベースモデルと疾患ベースモデルに区分される。2023年、臓器ベースモデル部門が臓器オンチップ市場で最大のシェアを占めたのは、薬剤開発コストが高く、薬剤毒性試験のための動物モデルの有効性が限られているためである。また、製薬企業やバイオテクノロジー企業が動物を使わない薬剤試験アプローチに関心を高めていることも、このセグメントの成長を支えている。
2023年の臓器オンチップ産業全体では、肝臓オンチップセグメントが臓器タイプセグメントを支配している。 臓器タイプ別に見ると、臓器オンチップ市場は肝臓、腎臓、肺、心臓、腸、その他の臓器に区分される。肝臓オンチップは、動物や2次元細胞培養では検出できないヒト肝細胞の薬物毒性による潜在的な薬剤候補の高い消耗などの要因により、市場で最大のシェアを占めている。リバオンチップモデルは、ヒトの肝機能を模倣することを可能にし、より効率的な薬物送達と開発の機会を提供する。
北米は、2023年および予測期間中、臓器オンチップ産業全体の最大市場であった。 地域的には、臓器オンチップ市場は北米、欧州、アジア太平洋、ラテンアメリカ、中東、アフリカに区分される。2023年の臓器オンチップ市場は北米が支配しており、この支配は2023年から2029年の予測期間中も続くと予測されている。臓器オンチップ市場が北米地域で拡大しているのは、政府および民間セクターの資金調達が可能であること、臓器オンチップインフラが発達していることなどの要因の結果である。
当レポートでは、臓器オンチップ市場を以下のサブマーケットごとに分類し、収益予測や動向分析を行っています：
モデルタイプ別 臓器ベースモデル 疾患ベースモデル 臓器タイプ別 肝臓 腸 腎臓 肺 心臓 その他の臓器 製品・サービス別 製品・サービス 器械 消耗品・アクセサリー ソフトウェア サービス カスタムサービス 標準サービス アプリケーション別 トキシコロジー研究 創薬 生理学的モデル開発 幹細胞研究 組織再生・再生医療 目的別 治療目的 研究目的 エンドユーザー別 製薬・バイオ企業 化粧品業界 学術・研究機関 その他エンドユーザー 地域別 北米 米国 カナダ 欧州 ドイツ 英国 フランス イタリア スペイン その他のヨーロッパ（RoE） アジア太平洋 (APAC) 中国 日本 インド オーストラリア 韓国 その他のアジア太平洋地域（RoAPAC） ラテンアメリカ ブラジル メキシコ その他のラテンアメリカ 中東・アフリカ
2023年9月、CN Bio Innovations Ltd（英国）とLifeNet Health LifeSciences（米国）は、CN Bio社のOrgan-on-a-Chipシステム向けに検証済みのヒト細胞を提供することで提携。 2023年6月、TissUse GmbH（ドイツ）とPMI（米国）は、PMIのInHALES技術とTissUseのMOC（Multi-Organ-Chip）プラットフォームを活用するための提携契約を締結した。
【目次】
1 はじめに （ページ - 46） 1.1 調査目的 1.2 市場の定義 1.3 包含と除外 1.4 市場範囲 図1 臓器オンチップ市場のセグメンテーション 図2 地域別セグメンテーション 1.4.1 考慮した年数 1.4.2 通貨 1.5 調査の限界 1.6 利害関係者 1.7 変化のまとめ 1.7.1 景気後退の影響
2 調査方法（ページ数 - 52） 2.1 調査データ 図3 調査デザイン 2.1.1 二次データ 2.1.2 一次データ 図4 プライマリーデータの内訳：供給側と需要側の参加者 2.2 市場規模の推定 図5 市場規模の推定：供給側分析、2023年 図6 市場規模の推定：アプローチ1（収益シェア分析）、2023年 図7 主要専門家による市場検証 2.2.1 セグメントレベルでの市場規模評価 図8 市場規模の推定：トップダウンアプローチ 2.3 市場成長予測 図9 CAGR予測：臓器オンチップ市場、2024～2029年 図10 臓器オンチップ市場における促進要因、阻害要因、機会、課題の成長分析 2.4 市場の内訳とデータ三角測量 図11 データ三角測量の方法 2.5 調査の前提 2.6 リスク分析 2.7 景気後退の影響分析 表1 世界のインフレ率予測、2021～2028年（成長率） 表2 米国の医療費、2019～2022年（百万米ドル） 表3 米国医療費、2023-2030年（百万米ドル）
3 事業概要（ページ数 - 64） 図12 臓器オンチップ市場、臓器タイプ別、2024年対2029年（千米ドル） 図13 臓器オンチップ市場：モデルタイプ別、2024年対2029年（千米ドル） 図14 臓器オンチップ市場：製品・サービス別、2024年対2029年（千米ドル） 図15 臓器オンチップ市場：目的別、2024年対2029年（千米ドル） 図16 臓器オンチップ市場：用途別、2024年対2029年（千米ドル） 図17 臓器オンチップ市場：エンドユーザー別、2024年対2029年（千米ドル） 図18 地理的スナップショット：臓器オンチップ市場
4 プレミアムインサイト（ページ数 - 70） 4.1 臓器オンチップ市場の概要 図19 製薬・バイオテクノロジー企業による臓器オンチップ採用の増加が市場を牽引 4.2 北米：臓器オンチップ市場のモデルタイプ別・国別シェア（2023年） 図20 2023年には臓器ベースのモデルが北米の臓器オンチップ市場を支配する 4.3 臓器オンチップ市場、用途別、2024年対2029年（千米ドル） 図21 2029年までに毒物学研究が市場を支配する 4.4 2023年の臓器オンチップ市場シェア（エンドユーザー別 図22 2023年には製薬・バイオ製薬企業が最大シェアを占める 4.5 臓器オンチップ市場：地理的成長機会 図23 2024年から2029年にかけて臓器オンチップ市場で最も高い成長率を記録するのはドイツ
5 市場概観（ページ番号 - 73） 5.1 はじめに 5.2 市場ダイナミクス 図24 臓器オンチップ市場：促進要因、阻害要因、機会、課題 表4 臓器オンチップ市場：インパクト分析 5.2.1 推進要因 5.2.1.1 動物を使わない検査に対する需要の増加 5.2.1.2 医薬品開発における動物モデルの使用に関する倫理的懸念 5.2.1.3 創薬開発イニシアチブの高まり 5.2.1.4 個別化医薬品の開発 5.2.1.5 マイクロ流体工学と生物工学の進歩 5.2.1.6 政府および民間資金の増加 5.2.1.7 製薬・バイオテクノロジー企業によるOOC技術の採用拡大 5.2.2 阻害要因 5.2.2.1 前臨床試験に限定された使用の制限 5.2.2.2 限られたスケーラビリティとスループット 5.2.3 機会 5.2.3.1 ヒトオンチップモデルの開発 5.2.3.2 多様な産業における応用の増加 5.2.3.3 製品とサービスの両方を提供するハイブリッド・ビジネスモデルの開発 5.2.4 課題 5.2.4.1 標準化の欠如 5.2.4.2 複雑な組織や臓器の模倣 5.3 顧客のビジネスに影響を与えるトレンド／混乱 図25 製品・サービスプロバイダーの収益シフトと新たなポケット 5.4 価格分析 表5 主要企業の平均販売価格（製品別 5.5 バリューチェーン分析 図26 バリューチェーン分析：研究開発段階が最大の付加価値を生む 5.6 エコシステム分析 図27 エコシステム分析：臓器オンチップ市場 5.7 特許分析 図28 臓器オンチップ製品に関する特許出願（2012年1月～2023年12月 表6 臓器オンチップ市場：特許の指標リスト 5.8 サプライチェーン分析 図29 臓器オンチップ市場：サプライチェーン分析 表7 臓器オンチップ市場全体のサプライチェーンエコシステム 5.9 技術分析 5.10 ケーススタディ分析 5.10.1 クイーン・メアリー大学ロンドン（qmul）はエミュレート社と共同でクイーン・メアリー＋エミュレート臓器オンチップセンターを設立した。 5.11 貿易分析 5.12 2024年の主要会議・イベント 表8 臓器オンチップ市場：会議・イベントの詳細リスト 5.13 規制当局による分析 5.13.1 規制分析 5.13.2 規制機関、政府機関、その他の組織 表9 北米：規制機関、政府機関、その他の組織 表10 欧州：規制当局、政府機関、その他の団体 表11 アジア太平洋地域：規制機関、政府機関、その他の団体 表12 その他の地域：規制機関、政府機関、その他の団体 5.14 ポーターの5つの力分析 表13 臓器オンチップ市場：ポーターの5つの力分析 5.14.1 新規参入の脅威 5.14.2 代替品の脅威 5.14.3 買い手の交渉力 5.14.4 供給者の交渉力 5.14.5 競争の程度 5.15 主要ステークホルダーと購買基準 5.15.1 購入プロセスにおける主要ステークホルダー 図30 製品の購買プロセスにおける利害関係者の影響力 図31 エンドユーザーの主な購買基準
6 臓器別オンチップ市場（ページ番号 - 99） 6.1 はじめに 表14 臓器オンチップ市場、臓器タイプ別、2022年～2029年（千米ドル） 6.2 肝臓 6.2.1 肝毒性を評価する前臨床研究が増加し、市場成長を後押し 表15 レバーオンチップ市場、地域別、2022-2029年（千米ドル） 表16 北米：肝オンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル） 表17 欧州：肝オンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル） 表18 アジア太平洋：肝オンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル） 表19 ラテンアメリカ：肝オンチップ市場：国別、2022-2029年（千米ドル） 6.3 腎臓 6.3.1 腎臓オンチップモデルのDiki評価への利用が市場成長を支える 表20 腎臓オンチップ市場、地域別、2022～2029年（千米ドル） 表21 北米：kidney-on-a-chip市場：国別、2022-2029年（千米ドル） 表22 欧州：キドニーオンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル） 表23 アジア太平洋：キドニーオンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル） 表24 ラテンアメリカ：kidney-on-a-chip市場：国別、2022-2029年（千米ドル） 6.4 腸 6.4.1 消化器疾患に関する研究の増加が成長を促進 表25 腸オンチップ市場、地域別、2022-2029年（千米ドル） 表26 北米：腸オンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル） 表27 欧州：腸オンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル） 表28 アジア太平洋：腸オンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル） 表29 ラテンアメリカ：腸オンチップ市場：国別、2022-2029年（千米ドル） 6.5 肺 6.5.1 肺毒性を評価するための粒子スクリーニングの強化が採用を後押し 表30 肺オンチップ市場、地域別、2022-2029年（千米ドル） 表31 北米：肺オンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル） 表32 欧州：肺オンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル） 表33 アジア太平洋地域：肺オンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル） 表34 ラテンアメリカ：肺オンチップ市場：国別、2022-2029年（千米ドル） 6.6 心臓 6.6.1 心血管疾患研究への採用が市場を牽引 表35 心臓オンチップ市場、地域別、2022～2029年（千米ドル） 表36 北米：ハートオンチップ市場、国別、2022-2029年（千米ドル） 表37 欧州：ハートオンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル） 表38 アジア太平洋：ハートオンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル） 表39 ラテンアメリカ：ハートオンチップ市場：国別、2022-2029年（千米ドル） 6.7 その他の臓器 表40 その他の臓器オンチップ市場、地域別、2022-2029年（千米ドル） 表41 北米：その他の臓器オンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル） 表42 欧州：その他の臓器オンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル） 表43 アジア太平洋地域：その他の臓器オンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル） 表44 ラテンアメリカ：その他の臓器オンチップ市場 国別 2022-2029年 （千米ドル）
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