Organ-on-a-Chip-Marktforschungsbericht: Nach Organtyp (Lung-on-Chip, Herz-on-Chip, Leber-on-Chip, Darm-on-Chip, Kidney-on-Chip, Human-on-Chip), nach Anwendung (Arzneimittelforschung, Toxikologieforschung, andere) und nach Endverbraucher (Pharmaunternehmen, Forschungsorganisationen, andere) - Prognose bis 2030

Marktüberblick über Organ-on-a-Chip

Organ-on-a-Chip-Markt (OOC) wird voraussichtlich bis 2030 einen Wert von 115,9 Millionen USD bei einer jährlichen Wachstumsrate von 11,80% halten. Organs-on-Chips (OOCs) sind kleine Kunststoffgeräte mit biokompatiblen mikrofluidischen Kammern, die mehrere lebende menschliche Zellen in einer 3D-Kultur enthalten, die lebenswichtige physiologische Funktionen von Körperorganen simulieren. Diese Zellen werden in eine Umgebung gebracht, die Aspekte des menschlichen Körpers wie Morphologie, Bewegung, Fluss, elektrische Reize und Flüssigkeitsgradienten künstlich nachbildet.

Die Anzahl der Kooperationsverträge zwischen Pharmaunternehmen und Universitätsspin-offs sowie der Markteintritt neuer fortschrittlicher OOCs-Modelle hat zugenommen. Die erwartete Einführung fortschrittlicher organspezifischer Modelle und Human-on-Chip-Modelle wird voraussichtlich die Wachstumsrate dieses Organ-on-a-Chip-Marktes in Zukunft weiter erhöhen.

Die geringe Größe des Marktes ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass OOCs noch nicht vollständig kommerzialisiert wurden. Sie befinden sich noch in der Forschungs- und Entwicklungsphase und werden von einer begrenzten Anzahl von Endnutzern genutzt.

Organ-on-a-Chip-Markt-Influencer

Die Fähigkeit von OOC-Modellen, die Kosten für die Arzneimittelentwicklung drastisch zu senken, und Zuschüsse von staatlichen und nichtstaatlichen Stellen sind die Hauptfaktoren, die das Marktwachstum beeinflussen. Es wird erwartet, dass es bei dieser hohen CAGR aufgrund einer Zunahme der Anzahl von Kooperationsverträgen zwischen Pharmaunternehmen und Universitätsspin-offs sowie des Markteintritts neuer fortschrittlicher OOCs-Modelle steigen wird. Die erwartete Einführung fortschrittlicher organspezifischer Modelle und Human-on-Chip-Modelle wird voraussichtlich die Wachstumsrate dieses Organ-on-a-Chip-Marktes in Zukunft weiter erhöhen. Zuschüsse von staatlichen und nichtstaatlichen Stellen waren bisher die wichtigsten Treiber für die globale OOC-Branche. Die Fähigkeit von OOC-Modellen, die Kosten für die Arzneimittelentwicklung drastisch zu senken, wird in Zukunft ein wichtiger Markttreiber sein.

Darüber hinaus wird erwartet, dass verbesserte Methoden zur Arzneimittelprüfung die Forschung und Entwicklung der Hauptakteure, strategische Initiativen und zunehmende technologische Fortschritte das Marktwachstum im Prognosezeitraum ankurbeln werden.

Organ-on-a-Chip-Markttreiber

• Steigende Investitionen großer Unternehmen in Organ-on-a-Chip-Forschung und Entwicklung (F&E)

• Die wachsende Nachfrage nach Drogen-Screening mit Organs-on-a-Chips

• Zunehmender Fokus von Organ-on-Chip-Unternehmen auf einen integrierten Ansatz, OOCs für menschliche Krankheitsmodelle, personalisierte Drogentests und den regulatorischen Status von Tests mit MOOCs

• Zunehmende Regierungsinitiativen und staatliche Mittel für Forschung und Entwicklung von OOCs: Große Unternehmen wie Mimetas und InSPhero haben mit Regierungsbehörden und Universitäten in den USA und Europa zusammengearbeitet, um neuartige und effektive OOCs zu entwickeln. Zum Beispiel erhielt InSpHero 2018 staatliche Mittel in Höhe von 10 Millionen US-Dollar für die Forschung und Entwicklung dieser OOC-Modelle.

Beschränkungen auf dem Markt

• Strenge behördliche Vorschriften für die Zulassung


• Die Komplexität von OOC-Modellen

Organ-on-a-Chip-Marktsegmentierung

Nach Orgeltyp

• Lung-on-Chip: Es ist das größte Segment auf dem Organ On a Chip-Markt und hatte 2018 einen Anteil von rund 20%. Lung on a Chip ist ein komplexes dreidimensionales Modell einer lebenden, atmenden menschlichen Lunge auf einem Mikrochip.

• Heart-on-Chip: Es ist ein Gerät, das zur Herstellung von Herzgewebe in dreidimensionalen Modellen verwendet wird. Dieses Gerät wird zur Untersuchung der Entwicklung kardialer Medikamente und Kardiotoxizitätstests für personalisierte Medizin und die Regeneration von geschädigtem Herzgewebe verwendet.

• Liver-on-Chip: Dieser Chip generiert biochemische und metabolische Informationen und zeigt die Funktion der Leber. Fluoreszierende Biosensorzellen im Chip zeigen Veränderungen der Leberzellfunktionen, einschließlich Zelltod oder Schädigung freier Radikale. Die wesentlichen Anwendungen von Leber auf Chips sind die Prüfung der allgemeinen Toxizität, der mechanistischen Toxizität und des Nährstoffstoffwechsels.

• Intestine-on-Chip: Diese Chips werden zur Untersuchung der Darmphysiologie und Pathophysiologie des menschlichen Darms verwendet. Es wird auch als Forschungsinstrument für Anwendungen wie Studien zu Stoffwechsel, Ernährung, Infektion und Pharmakokinetik von Arzneimitteln sowie für personalisierte Medizin verwendet.

• Kidney-on-Chip: Kidney-on-Chips sind Organchips, Zellen und Reagenzien. Diese Chips sindWiederverwendet zur Prüfung der allgemeinen Toxizität, mechanistischen Toxizität und des Arzneimitteltransports in Nieren.

• Skin-on-Chip: Diese Chips werden zur Stimulierung von Entzündungen, Ödemen und medikamentenbasierten Hautkrankheiten eingesetzt. Skin on Chips wird verwendet, um Hautgewebe innerhalb eines mikrofluidischen Systems zu kultivieren, das viele physikalische und biochemische Parameter der menschlichen Haut steuert.

• Blut-Hirn-Barrier-on-Chip: Diese Chips werden zur Aufrechterhaltung der Gehirnhomöostase, zur Immunzytochemie zur Analyse der Zellmorphologie und Proteinmarkerexpression, zum Permeabilitätstest und zur Kalziumbildgebung zur Untersuchung der neuronalen Funktion des Gehirns verwendet.

• Human-on-Chip: Dies sind mikrofluidische Geräte, die mit lebenden menschlichen Zellen ausgekleidet sind und für die Arzneimittelentwicklung, Krankheitsmodellierung und personalisierte Medizin verwendet werden. Diese Chips werden auch verwendet, um die pharmakokinetischen und pharmakodynamischen Reaktionen von Arzneimitteln auf den menschlichen Körper vorherzusagen.

Nach Bewerbung

• Arzneimittelforschung: Das größte Segment auf dem Organ-on-a-Chip-Markt konzentriert sich aufgrund einer großen Anzahl von Pharmaunternehmen auf Drogentests durch Organ-on-Chip-Modelle.

• Toxikologische Forschung: Es ist das zweitgrößte Segment auf dem Organ-on-a-Chip-Markt, da sich große Universitäten und Forschungszentren auf die Anwendung von OOCs in arzneimitteltoxikologischen Tests konzentrieren, was im Vergleich zu anderen Testmethoden für die Arzneimitteltoxikologie ein viel fortschrittlicheres Modell ist.

• Andere: Andere Anwendungen von OOCs umfassen die Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie die Kosmetikindustrie

Nach Endbenutzer

• Pharmaunternehmen: Es ist das größte Segment aufgrund der steigenden Anzahl von Pharmaunternehmen, die OOCs für ihre Forschung und Entwicklung, Arzneimitteltoxizität und Wirksamkeitstests verwenden.

• Forschungsorganisationen: Aufgrund großer Universitäten, Forschungsorganisationen und gemeinnütziger Forschungszentren, die sich auf die Anwendung von OOCs in arzneimitteltoxikologischen Tests konzentrieren, ist es das zweitgrößte Segment auf dem Organ-on-a-Chip-Markt. Zum Beispiel erhielt das Wyss Institute von der US-amerikanischen FDA Zuschüsse in Höhe von fast 5,6 Millionen US-Dollar für den Einsatz seiner Organ-on-Chip-Technologie zur Untersuchung von Menschen im Jahr 2017.

• Andere: Umfasst kleine Kliniken und Institute sowie einzelne Forscher, die an der Forschung und Entwicklung von OOCs arbeiten

Organ-on-a-Chip-Markt nach Regionen

• Amerika: Das größte regionale Organ auf einem Chip-Markt. Aufgrund der Verfügbarkeit einer breiten Palette von Produkten und Dienstleistungen, die von wichtigen Akteuren angeboten werden, einschließlich der kundenspezifischen Entwicklung neuer Chips mit spezifischer Organanordnung und der Zunahme toxikologischer Tests von Chemikalien an den verschiedenen Arten von Organzellen.

• Europa: Es ist der zweitgrößte Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich stetig wachsen. Gründung großer OOC-Anbieter in fünf Ländern der Europäischen Union (EU), nämlich Großbritannien, Deutschland, Frankreich, Italien und Spanien; Regierungsinitiativen und staatliche Finanzierung von Forschungsinstituten; Kooperationen zwischen Unternehmen und Universitäten zur Entwicklung innovativer OOCs und eine gut entwickelte Gesundheitsversorgung Infrastruktur wird voraussichtlich das Marktwachstum vorantreiben.

• Asien-Pazifik: Das am schnellsten wachsende regionale Organ auf einem Chip-Markt. Darüber hinaus verfügt die Region über einen unterstützenden Regulierungsrahmen für die Zulassung von OOCs in Südkorea, Australien, Japan und China. Dieser Faktor wird zusammen mit einer hohen Prävalenz chronischer Krankheiten den Markt im Prognosezeitraum antreiben.

Mittlerer
• Osten und Afrika: Der Organ-on-a-Chip-Markt im Nahen Osten wird aufgrund der Präsenz von Industrieländern wie Saudi-Arabien und Oman in der Region voraussichtlich mehr Wachstum aufweisen als der afrikanische Markt.

Die wichtigsten Akteure des Organ-on-a-Chip-Marktes

• CN Bio Innovations Limited (Vereinigtes Königreich)


• Emulate, Inc. (USA)


• TissUse GmbH (Deutschland)


• MIMETAS BV (Niederlande)


• Hµrel Corporation


• Nortis, Inc. (USA)


• InspHero (Schweiz)


• TARA Biosystems, Inc. (USA)


• Axosim (USA)


• Organovo Holdings Inc. (USA)


• BioIVT (USA)


• HemoShear Therapeutics, LLC (USA)