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3D細胞培養市場は、2023～2033年の予測期間中に12.5%のCAGRを記録すると予想されています。

COVID-19のパンデミックは、市場に大きな影響を与えると予想されます。3D細胞培養に関連するマトリックスで、気液界面培養に適したCOVID-19に取り組む研究者は、細胞培養の全身への影響のメカニズムをin vitroで調査し、生理学的微小環境で潜在的治療法をテストする必要があります。これが、COVID-19の研究で3次元細胞培養が利用される最大の理由です。2021年3月にFrontiers Onlineに掲載された「3D Tissue Models as an Effective Tool for Studying Viruses and Vaccine Development」という論文によると、ウイルス感染の研究時に2D組織培養よりも3D組織培養技術を使用する利点があり、その意味はCOVID-19の研究に関してもあるとのことです。また、オルガノイドやスフェロイド培養などの技術は、2D培養よりも正確にウイルス感染系を再現し、2D培養では不可能なケースでもウイルス感染を可能にするために必要な形態や生化学的挙動を作り出すことが示されていることもわかっています。

3D細胞培養市場は、in vivo試験の代替ツールとしての3D細胞培養モデルの使用、自動大規模細胞培養システムの開発、臓器移植のニーズの高まりなどの要因から安定した成長を示している。3D細胞培養および共培養モデルは、従来の2D細胞培養よりも生体内に近い状況で薬物の安全性と有効性を評価できるだけでなく、ヒトのシステムで直接薬物試験を可能にすることで、前臨床結果の解釈に制約をもたらす種の違いを排除できるため、大きな利点を持っているのです。さらに、臓器移植の需要の増加に伴い、ヒトの生理学、病理学、薬物反応の複雑な側面を試験管内で再現する必要があるため、3次元細胞培養の需要があると考えられます。

米国保健資源サービス庁のウェブサイト「organdonor.gov」によると、2020年の全米臓器移植待機者数は107,103人であるという。また、同サイトのデータによると、米国では毎年39,000件の臓器移植が行われているとのことです。このように、臓器移植の増加は、3D細胞培養が使用される研究モデルの需要を高めています。これにより、市場の成長が促進されることが期待されます。

主な市場動向

製品別マイクロチップセグメントは、予測期間中に大幅な成長率が見込まれる

マイクロチップは、オルガン・オン・ア・チップまたはマイクロシステムとも呼ばれています。マイクロチップは、マイクロ流体技術とマイクロ加工された3Dデバイス内で培養される細胞を、マイクロチップ業界の様々な技術を使って統合することができます。機構研究や創薬には、2次元（2D）培養モデルや動物モデルが使用されてきた。しかし、2次元モデルや動物モデルでは、細胞の種類数や性質など、ヒト組織の生理を模倣することはできない。そのため、従来のモデルではヒトを正確に反映することができず、薬物治療に関連する生体内の反応を正確に予測することができませんでした。このような背景から、多くの企業が動物モデルやフラスコ培養モデルに代わる新たなプラットフォームを模索しており、近年、細胞実験や薬剤スクリーニングのための代替候補として、オルガンオンチップ（OoC）が登場しました。これらのチップの主な利点は、低コストで製造できることです。さらに、薬の投与量に応じた幅広い濃度でのテストが可能です。この利点は、主に科学研究をかなり加速させるために、マイクロチップの需要を促進すると予想される。近年、創薬プロセスにおける臓器チップ技術の革新的な利用が進んでいます。

例えば、2019年3月、民間宇宙開発企業SpaceXは、人間の生理学の様々な側面をモデル化するために設計された生きたヒト細胞を埋め込んだ4つのマイクロチップを搭載したドラゴン貨物カプセルを近く打ち上げる予定だと発表しました。これにより、分析のスピードが上がり、人間の生理学に関する洞察が得られ、後の医薬品開発に生かされることが期待されます。その結果、前述のような利点とマイクロチップ3D細胞培養技術の研究により、市場の成長を促進することが期待されます。

北米が最大の市場シェアを獲得し、今後も優位性を維持する見込み

北米は3D細胞培養市場全体を支配しており、米国は同市場への主要な貢献者である。米国は研究開発に力を入れており、過去数年間、3D細胞培養の研究に多大な投資を行ってきました。その結果、同国の技術的進歩がもたらされました。3D細胞培養分野の主な特許出願人には、米国の出願人が多いのが特徴です。米国の出願人は、米国やアジアで技術を開発する傾向がある。また、過去数年間、米国では生物工学の分野に莫大な投資が行われてきました。バイオエンジニアリングには、3次元細胞培養の研究も含まれます。国立衛生研究所によると、2020年、さまざまなバイオエンジニアリング技術への投資総額は5,646米ドルに達し、2019年の5,091米ドルから増加した。これらの要因は、米国の3D細胞培養市場を増強しています。

リサーチレポートの全文はこちらで閲覧できます：https://www.sdki.jp/reports/3d-cell-culture-market/114450

競争環境

3D細胞培養市場は、競争が激しく、複数の大手企業で構成されています。市場シェアの観点では、現在、少数の主要プレイヤーが市場を支配しています。Corning Incorporated、Lonza AG、Merck KGaA、Thermo Fisher Scientificなどの主要な市場プレイヤーの存在が、市場全体の競争力を高めています。

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