Marktforschungsbericht für molekulare Modellierung – Prognose bis 2032

Überblick über den globalen Markt für molekulare Modellierung

Der Markt für molekulare Modellierung wurde im Jahr 2023 auf 3.3 Milliarden US-Dollar geschätzt und wird voraussichtlich von 3.6 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 auf 6.65 Milliarden US-Dollar im Jahr 2032 wachsen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 9.10 % im Prognosezeitraum (2023–2032) entspricht. Die schnell steigende CAGR dieses Marktes lockt Unternehmen aus der Biotechnologie- und Pharmabranche dazu, umfassend in die Forschung zu investieren, und sein zunehmender Einsatz in der Arzneimittelwirksamkeit ist der wichtigste Markttreiber, der zum Marktwachstum und zur Expansion beiträgt.

Quelle: Sekundärforschung, Primärforschung, MRFR-Datenbank und Analystenbewertung

Sandbox AQ, ein SaaS-Anbieter für Unternehmen, hat angekündigt, dass er im Juni 2023 seine biopharmazeutische Molekularmodellierungsplattform AQBioSim öffentlich vorstellen wird. Die Abteilung geht Partnerschaften mit AstraZeneca, Sanofi und der University of California, San Francisco (USCF) ein, um die Entwicklung von Arzneimitteln gegen verschiedene Krankheiten wie Krebs, Alzheimer und Parkinson voranzutreiben. Die Implementierung der Leapfrog-Technologie durch SandboxAQ kann die klinischen und präklinischen Phasen der Arzneimittelentwicklung erheblich beeinflussen. Um traditionelle Methoden zu übertreffen, hat das Unternehmen eine Abteilung für molekulare Simulationen eingerichtet. Die Zusammenarbeit des Unternehmens mit der USCF nutzte seine einzigartige Absolute Free Energy Perturbation-Software, um zahlreiche Vorhersagen molekularer Wechselwirkungen zu erstellen und so die schnelle Entdeckung neuartiger Therapien für verschiedene Krankheiten zu ermöglichen. Dieses Unterfangen wurde mit dem Ziel unternommen, innovative chemische Bestandteile für die Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen zu entdecken.

Im September 2022 nutzten Wissenschaftler der Medizinischen Fakultät der Xi'an Jiaotong-Universität einen KI-gestützten Medikamentendesign-Service, der auf dem Pangu-Medikamentenmolekülmodell der chinesischen Huawei Cloud basiert, um innerhalb eines Monats effizient ein neues und vielseitiges antibakterielles Medikament zu entwickeln. Dieser Durchbruch führte zu einer deutlichen Reduzierung der Forschungs- und Entwicklungskosten um 70 %. Die Durchführung eines umfassenden Screenings zahlreicher pharmakologischer Verbindungen ist ein entscheidender Aspekt bei der Entwicklung neuer Arzneimittel. In der Vergangenheit wurde das Drogenscreening in Laboren von geschulten Experten durchgeführt, was zu hohen Kosten, erheblichem Zeitaufwand und häufig unbefriedigenden Ergebnissen führte. Das Cloud Pangu Drug Molecule Model von Huawei, das auf einem Datensatz von 1,7 Milliarden arzneimittelähnlichen Molekülen trainiert wurde, ist in der Lage, die physikalisch-chemischen Eigenschaften pharmakologischer Substanzen richtig vorherzusagen und ihnen eine Bewertung zuzuweisen, die ihre Eignung als Arzneimittel angibt. Anschließend können die pharmazeutischen Wirkstoffe mit den höchsten Bewertungen zum primären Gegenstand einer gezielten Untersuchung werden. 

Der Prozess der Arzneimittelentwicklung nutzt molekulare Modellierung, die die Schaffung oder Manipulation der dreidimensionalen Formen von Molekülen und ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften erklärt. Sie sind in den Bereichen Computerbiologie und Materialwissenschaften sowie der Untersuchung der Strukturen und Verhaltensweisen von Molekülen tätig. Sie können nur mit wirksamen und wirksamen Arzneimitteln ausreichend behandelt werden. Dies war in den letzten Jahren die Hauptantriebskraft für die Entwicklung der molekularen Modellierung. Darüber hinaus wächst der globale Markt für molekulare Modellierung schnell und lockt Unternehmen im Biotechnologie- und Pharmasektor zu erheblichen Investitionen in Forschung und Entwicklung. Bei der Analyse biologischer und molekularer Eigenschaften kommt eine breite Palette automatisierter Methoden zum Einsatz. Der Markt für molekulare Modellierung beschleunigt das Wachstum der Forschungs- und Entwicklungsbranche.

Molekulare Modellierung ist eine Methode zur Herstellung von Arzneimitteln. Die Prävalenz von Krankheiten, darunter koronare Herzkrankheit, Krebs und Infektionen, nimmt zu, und das Marktwachstum für molekulare Modellierung wird durch kontinuierliche technologische Verbesserungen beschleunigt. Die zunehmende Nachfrage nach molekularen Modellierungs- und Strukturbiologiemethoden bei der Entwicklung einer neuen Generation von Arzneimitteln sowie die hohen Abgangsraten von Arzneimitteln in späten klinischen Studien zur Arzneimittelentwicklung wirken sich erheblich auf die Branche aus. Darüber hinaus wird der Markt für molekulare Modellierung durch die wachsende ältere Bevölkerung, das zunehmende öffentliche Wissen über Krankheiten und Behandlungen, Forschungs- und Entwicklungsinitiativen, eine verbesserte Gesundheitsinfrastruktur und einen Anstieg der Gesundheitsausgaben positiv beeinflusst. Es hilft, die Entstehung oder Veränderung von Molekülen, ihre dreidimensionalen Strukturen und ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften zu beschreiben. Sie helfen bei der Untersuchung des molekularen Verhaltens und der Struktur. Darüber hinaus werden sie in der Materialwissenschaft und der Computerbiologie eingesetzt. Zur Beurteilung der biologischen & molekulare Eigenschaften werden viele computergestützte Techniken verwendet.

Trotz ihrer Nützlichkeit können die meisten kommerziellen molekularen Modelle intermolekulare Wechselwirkungen nicht abbilden. Wasserstoffbrückenbindungen sind eine besonders wichtige Anziehungskraft, die ein Wasserstoffatom (Donor) in einem Molekül und eine Akzeptorstelle auf der anderen Seite, im Allgemeinen ein Stickstoff- oder Sauerstoffatom, verbindet. Da die Stärke dieser Bindungen mit dem Abstand und Winkel zwischen Akzeptor und Donor variiert, ist es schwierig, sie mit herkömmlichen Molekülmodellen darzustellen. Als Reaktion auf dieses Problem wurde BasePairPuzzle von Professoren in Japan entwickelt. Es handelt sich um ein revolutionäres DNA-Molekülmodell, das den Prozess der Basenpaarung genau abbildet. Auf den ersten Blick sind die Puzzleteile von BasePairPuzzle einfache Abbildungen der Nukleobasen G, A, C, T und U. Allerdings haben diese 3D-gedruckten Teile Ecken und Kanten, in die große, zylindrische Neodym-Magnete passen könnten.

Markttrends für molekulare Modellierung

• Der zunehmende Einsatz in der Arzneimittelwirksamkeit treibt das Marktwachstum voran

Der zunehmende Einsatz der Wirksamkeit von Medikamenten treibt die Markt-CAGR für molekulare Modellierung voran. Forscher und Wissenschaftler nutzen zunehmend molekulare Modellierungswerkzeuge, um die therapeutische Wirksamkeit zu bewerten. Sie glauben, dass dies eine kostengünstigere und sicherere Methode ist, neuartige Medikamente schneller auf den Markt zu bringen. Ein weiterer Grund für die Entwicklung im Bereich der molekularen Modellierung ist, dass immer mehr Menschen weltweit mit anhaltenden Langzeiterkrankungen zu kämpfen haben. Nur wirksame und wirksame Arzneimittel können sie ausreichend heilen. Dies war in den letzten Jahren einer der Haupttreiber für die Entwicklung im Bereich der molekularen Modellierung.

Darüber hinaus weist der weltweite Sektor der molekularen Modellierung eine schnelle Wachstumsrate auf, was Unternehmen in der Pharma- und Biotechnologiebranche dazu veranlasst, umfassend in Forschung und Entwicklung zu investieren. Dadurch ist eine völlig neue Klasse wirksamer Arzneimittel entstanden, die weitaus wirksamer ist als ihre Gegenstücke und höhere Kosten verursachen kann. Die wachsende ältere Bevölkerung, mehr öffentliches Wissen über Krankheiten und Behandlungen, verstärkte Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen, eine verbesserte Gesundheitsinfrastruktur und höhere Gesundheitsausgaben wirken sich alle positiv auf die molekulare Modellierungsbranche aus.

COVID-19 hat negative Auswirkungen, da bestimmte Personen, die daran erkrankt sind, ins Krankenhaus eingeliefert werden müssen und nur ein kleiner Teil davon starb. Da die Antikörper nur kurz anhielten, besteht außerdem die Möglichkeit, dass sich Menschen, die davon geheilt haben, erneut mit der Krankheit infizieren. Sie können auch langfristige negative Auswirkungen wie Diabetes und schwere Hirnschäden haben. COVID-19 muss erklärt und den Regierungen klar gemacht werden. Aus diesem Grund wurden Abriegelungen und Quarantänen verhängt. Das war ziemlich erfolgreich. Allerdings hatte das Virus erhebliche Auswirkungen auf zahlreiche Unternehmen. Der weltweite Markt für molekulare Modellierung bildete keine Ausnahme. Es wird prognostiziert, dass die Molekularmodellierungsbranche in den nächsten Jahren schnell wachsen wird. Viele Unternehmen benötigten Hilfe bei der Beschaffung der Zutaten und Programmierer, die für die Erstellung von Molekularmodellierungssoftware erforderlich waren.   

Zum Beispiel wird es laut den im Februar 2022 veröffentlichten Zahlen der WHO im Jahr 2022 etwa 50 Millionen Menschen mit Epilepsie geben. Der Studie zufolge werden bis 2022 etwa 80 % der Menschen mit Epilepsie in Ländern mit niedrigem oder mittlerem Einkommen leben. Es wird erwartet, dass die Verbreitung chronischer Krankheiten in der Allgemeinbevölkerung die Nachfrage nach verbesserten Techniken zur Arzneimittelentwicklung steigern wird. Es wird daher erwartet, dass die Nachfrage nach molekularer Modellierung im gesamten prognostizierten Zeitraum aufgrund des zunehmenden Einsatzes für die Wirksamkeit von Medikamenten steigen wird. Dadurch wird der Umsatz des Marktes für molekulare Modellierung gesteigert.

Einblicke in das Marktsegment der molekularen Modellierung

Produkteinblicke in die molekulare Modellierung

Basierend auf dem Produkt umfasst die Marktsegmentierung für molekulare Modellierung Software und Dienstleistungen. Die Softwarekategorie dominierte den Markt und machte im Jahr 2022 51 % des Marktumsatzes (2,60 Milliarden US-Dollar) aus. Anstatt Behandlungen an Labortieren zu testen, nutzen diese Unternehmen möglicherweise molekulare Modellierungssoftware, um festzustellen, ob diese Medikamente miteinander und mit dem Körper von Menschen interagieren.

Einblicke in molekulare Modellierungsanwendungen

Die auf Anwendungen basierende Marktsegmentierung für molekulare Modellierung umfasst Arzneimittelentwicklung, Arzneimittelforschung und andere. Die Kategorie der Arzneimittelentwicklung erzielte im Jahr 2022 mit rund 56 % (2,9 Milliarden US-Dollar) den höchsten Marktumsatz. Da die durchschnittlichen Kosten für die Entwicklung neuer Arzneimittelmoleküle und der für die Weiterentwicklung technologischer Fortschritte erforderliche Zeitraum so hoch sind, nutzen die meisten Pharmaunternehmen molekulare Modellierungstechniken, um neue Arzneimittel zu entwickeln, was zu einem Branchenwachstum führt.

Einblicke in die molekulare Modellierung für Endbenutzer

Basierend auf dem Endbenutzer umfasst die Marktsegmentierung für molekulare Modellierung pharmazeutische und pharmazeutische Produkte. Biotechnologieunternehmen, Forschung & Akademische Zentren. Pharmazeutik & Biotechnologieunternehmen dominierten den Markt und machten im Jahr 2022 74 % des Marktumsatzes (3,8 Milliarden US-Dollar) aus. Der Einsatz molekularer Modellierung durch Biotechnologie- und Pharmaunternehmen nimmt aufgrund verstärkter Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten bei der Entwicklung und Entdeckung von Arzneimitteln zu.

Abbildung 1: Markt für molekulare Modellierung, nach Endbenutzern, 2022 & 2032 (Milliarden USD)

Quelle: Sekundärforschung, Primärforschung, MRFR-Datenbank und Analystenbewertung

Neuigkeiten

ASU-Forscher können dank NSF-Förderung Streaming-Technologien für Simulationen von Molekülen entwickeln und außerdem eine Softwareplattform schaffen, die es einfacher macht, simulierte molekulare Ereignisse mit einer Reihe von Zeitauflösungen zu analysieren. Molekulare Simulationen werden aufgrund der Fortschritte in der Computerhardware zu einem leistungsfähigeren Werkzeug für die Untersuchung chemischer, biochemischer und biologischer Prozesse im Detail auf atomarer Ebene. Die komplizierten Bewegungen von Millionen von Atomen in komplexen Systemen werden durch Simulationen der Molekulardynamik aller Atome modelliert, die auch mikroskopische Interpretationen für Messungen aus Experimenten liefern. Diese Simulationen erfassen die Funktionsmechanismen der molekularen Maschinerie, die für Lebewesen notwendig sind. Flussdiagramm für die Streaming-Analyse. Der Pfad für die Streaming-Analyse wird im Diagramm dargestellt.

Regionale Einblicke in die molekulare Modellierung

Die Studie bietet nach Regionen gegliederte Markteinblicke in Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum und den Rest der Welt. Der nordamerikanische Marktbereich Molekulare Modellierung wird diesen Markt im geplanten Zeitraum dominieren, da renommierte Universitäten und Bildungsorganisationen sich für den freien Zugang forschender Wissenschaftler einsetzen.was das Marktwachstum in Nordamerika ankurbeln wird.

Darüber hinaus sind die wichtigsten im Marktbericht untersuchten Länder die USA, Kanada, Deutschland, Frankreich, das Vereinigte Königreich, Italien, Spanien, China, Japan, Indien, Australien, Südkorea und Brasilien.

Abbildung 2 Marktanteil der molekularen Modellierung nach Region 2022 (Milliarden USD)

Quelle: Sekundärforschung, Primärforschung, MRFR-Datenbank und Analystenbewertung

Der Markt für molekulare Modellierung in der Region Europa hat den zweithöchsten Marktanteil aufgrund der zusätzlichen klinischen Studien zur Untersuchung von Aminosäurestrukturen, Biotechnologie und Biotechnologie. Pharmazeutika und biologische Berechnungen wurden durchgeführt, was die Marktnachfrage ankurbeln wird. Darüber hinaus hält der deutsche Markt für molekulare Modellierung den größten Marktanteil, und es wird erwartet, dass der britische Markt für molekulare Modellierung in der europäischen Region im prognostizierten Zeitraum erheblich wachsen und expandieren wird.

Es wird erwartet, dass der Markt für molekulare Modellierung im asiatisch-pazifischen Raum im prognostizierten Zeitraum schnell wachsen wird. Dies ist auf steigende verfügbare Gelder, das Wachstum von Forschungsauftragsfirmen, Fortschritte in der Gesundheitsinfrastruktur und eine Zunahme akademischer Institute zurückzuführen. Darüber hinaus dominiert der chinesische Markt für molekulare Modellierung den Marktanteil, und es wird erwartet, dass der indische Markt für molekulare Modellierung im asiatisch-pazifischen Raum im geplanten Zeitraum expandiert und stetig wächst.

Molekulare Modellierung – wichtige Marktteilnehmer & Wettbewerbseinblicke

Führende Marktteilnehmer haben stark in Forschung und Entwicklung (F&E) investiert, um ihre Produktionseinheiten zu vergrößern und technologisch fortschrittliche Lösungen zu entwickeln, die zum weltweiten Wachstum des Marktes für molekulare Modellierung beitragen werden. Marktteilnehmer verfolgen auch verschiedene organische oder anorganische strategische Ansätze, um ihre Präsenz zu stärken und zu erweitern. Zu den bedeutenden Marktentwicklungen gehören neue Produktportfolios, vertragliche Vereinbarungen, Fusionen und Übernahmen, Kapitalausgaben, höhere Investitionen und strategische Allianzen mit anderen Organisationen. Unternehmen entwickeln auch Marketingstrategien wie digitales Marketing, Social-Media-Influencer und Content-Marketing, um ihre Gewinnspanne zu steigern. Die Molekularmodellierungsbranche muss kostengünstige und nachhaltige Optionen bieten, um in einem stark fragmentierten und dynamischen Marktklima zu überleben.

Die Produktion vor Ort, um die Betriebskosten zu minimieren und den Kunden Aftermarket-Services anzubieten, ist eine der entscheidenden Geschäftsstrategien, die Unternehmen in der Molekularmodellierungsbranche nutzen, um den Kunden zu helfen und ungenutzte Marktanteile und Umsätze zu gewinnen. Die molekulare Modellierungsbranche hat der Biowissenschaftsbranche in letzter Zeit erhebliche Vorteile geboten. Darüber hinaus nutzen und übernehmen immer mehr Branchenteilnehmer Spitzentechnologien, die erheblich gewachsen sind. Wichtige Akteure auf dem Markt für molekulare Modellierung, darunter Cresset Acellera Ltd, Schrödinger LLC (Deutschland), Optibrium (Vereinigtes Königreich), Biosolve-IT (Deutschland), Simulations Plus Inc (USA), Chemical Computing Group (Kanada), Centera LP, OpenEye Scientific Software (USA), Dassault Systems (USA) und Cambridge Crystallographic Data Center (Vereinigtes Königreich), versuchen, Marktanteile und Nachfrage zu erweitern, indem sie in Forschungs- und Entwicklungsbetriebe investieren, um nachhaltig und erschwinglich zu produzieren Lösungen.

Cadence ist ein wichtiger Innovator in der Entwicklung elektrischer Systeme und verfügt über mehr als 30 Jahre Erfahrung in der Softwareentwicklung. SDA Technologies und ECAD, Inc. fusionierten 1988 zu dem Unternehmen mit Hauptsitz in San Jose, Kalifornien. Es handelt sich um ein renommiertes EDA- und Smart System Design-Unternehmen, das Software, Hardware und geistiges Eigentum (IP) für das Elektrodesign anbietet. Cadence Design Systems kaufte OpenEye Scientific Software im Juli 2022, um von den analytischen Softwarekompetenzen von Cadence in der molekularen Modellierung und Vorhersage zu profitieren.

PerkinElmer, Inc. beliefert die Bereiche Tests, Ernährung, Ökologie, Biowissenschaften und Industrie mit Waren, Dienstleistungen und Lösungen. Richard S. Perkins & Charles Elmer gründete das Unternehmen am 19. April 1937 und hat seinen Hauptsitz in Waltham, Massachusetts. Es ist in zwei Geschäftsbereiche unterteilt: Discovery und Analytic Solutions and Diagnostics. Das Unternehmen stellte Analysegeräte, genetische Screening- und Diagnosegeräte, Teile für bildgebende Geräte, Software und Zubehör für verschiedene Endmärkte her. PerkinElmer veröffentlichte im März 2022 die ChemDraw V21-Technologie, die es Akademikern ermöglicht, mit einem einzigen Klick schnell wissenschaftlich anspruchsvolle MS PowerPoint-Präsentationen zu entwickeln.

Zu den wichtigsten Unternehmen auf dem Markt für molekulare Modellierung gehören

• Cresset Acellera Ltd


• Schrödinger LLC (Deutschland)


• Optibrium (Vereinigtes Königreich)


• Biosolve-IT (Deutschland)


• Simulations Plus Inc (USA)


• Chemical Computing Group (Kanada)


• Centera LP


• OpenEye Scientific Software (USA)


• Dassault Systems (USA)


• Cambridge Crystallographic Data Centre (Vereinigtes Königreich)

Entwicklungen in der Molekularmodellierungsbranche

Juli 2022 Cadence Design Systems hat im Juli 2022 OpenEye Scientific Software gekauft, um von den analytischen Softwarekompetenzen von Cadence in der molekularen Modellierung und Vorhersage zu profitieren.

März 2022 PerkinElmer veröffentlichte im März 2022 die ChemDraw V21-Technologie, die es Akademikern ermöglicht, mit einem einzigen Klick schnell wissenschaftlich anspruchsvolle MS-PowerPoint-Präsentationen zu entwickeln.

April 2021 Accelera Ltd hat im April 2021 eine neue Ausgabe seines Modellierungsprogramms für chemische Dynamik, ACEMD, veröffentlicht.

Marktsegmentierung für molekulare Modellierung

Produktausblick für molekulare Modellierung

• Software


• Dienste

Molecular Modeling Application Outlook

• Arzneimittelentwicklung


• Drug Discovery


• Andere

Molekulare Modellierung – Endbenutzerausblick

• Pharmazie & Biotechnologieunternehmen


• Forschung & Akademische Zentren

Molekulare Modellierung – regionaler Ausblick

• Nordamerika
  
  
  
  • USA
  
  
  • Kanada
  
  
  
  


• Europa
  
  
  
  • Deutschland
  
  
  • Frankreich
  
  
  • Großbritannien
  
  
  • Italien
  
  
  • Spanien
  
  
  • Restliches Europa
  
  
  
  


• Asien-Pazifik
  
  
  
  • China
  
  
  • Japan
  
  
  • Indien
  
  
  • Australien
  
  
  • Südkorea
  
  
  • Australien
  
  
  • Restlicher Asien-Pazifik-Raum
  
  
  
  


• Rest der Welt
  
  
  
  • Naher Osten
  
  
  • Afrika
  
  
  • Lateinamerika
  
  
  
  

Molecular Modelling Report Scope

Attribute/Metric	Details
Market Size 2023	USD 3.3 Billion
Market Size 2024	USD 3.60 Billion
Market Size 2032	USD 6.64 Billion
Compound Annual Growth Rate (CAGR)	9.1% (2023-2032)
Base Year	2022
Market Forecast Period	2023-2032
Historical Data	2018- 2022
Market Forecast Units	Value (USD Billion)
Report Coverage	Revenue Forecast, Market Competitive Landscape, Growth Factors, and Trends
Segments Covered	Product, Application, End-Use, and Region
Geographies Covered	North America, Europe, Asia Pacific, and the Rest of the World
Countries Covered	The US, Canada, German, France, UK, Italy, Spain, China, Japan, India, Australia, South Korea, and Brazil
Key Companies Profiled	Cresset Acellera Ltd, Schrodinger LLC (Germany), Optibrium (United Kingdom), Biosolve-IT (Germany), Simulations Plus Inc (USA), Chemical computing group (Canada), Centera LP, OpenEye Scientific Software (USA), Dassault Systems (USA), and Cambridge Crystallographic Data Centre (United Kingdom)
Key Market Opportunities	The rapidly increasing CAGR of this market is attracting organizations in the biotech and pharmaceutical sectors to invest extensively in development and research.
Key Market Dynamics	Researchers and scientists use molecular modeling software to examine the efficacy of medications. As it is a cost-effective and less hazardous method of bringing novel medicines to market sooner