市場概要
3D細胞培養の世界市場規模は、2022年に14億8000万米ドルとなり、2023年から2030年にかけて年平均成長率（CAGR）11.04％で成長すると予測されています。同市場の成長は、動物実験に代わる潜在的な試験法の開発への取り組みが活発化していること、および研究への資金援助プログラムが充実していることに起因しています。さらに、バイオ製薬企業による創薬のための研究開発活動への一貫した取り組みや、癌研究における3D細胞培養の採用が重視されていることも、予測期間中の市場成長を促進すると予想される要因です。動物モデルは、様々な疾患の見通しを研究するための細胞ベースの研究で主に使用されています。しかし、反応の正確性の欠如、種による反応の違いなど、いくつかの欠点があります。そのため、これらの問題を解決するために、様々な政府機関が医薬品開発の代替方法の推進に関与しています。
例えば、REACH法、科学的目的のために使用される動物の保護に関する指令、CLPは、動物実験の代替方法を強力に推進するEU規制の一部です。
慢性疾患や多臓器不全のような医学的疾患の負担の増加により、臓器移植の需要が高まっています。一方、ドナーが不足しているため、再生医療や組織工学のような代替ソリューションへの需要が高まっています。3D細胞培養システムは、移植や薬物分析反応のためのオルガノイドや機能的組織構築物の育成において重要な役割を担っています。人体の状態をよりよく模倣した最近の製品の発売は、市場の成長を支える可能性が高い。例えば、2020年6月、FaCellitate社は3D細胞培養を改良したBIOFLOATの発売を発表。同製品は、多細胞スフェロイドに最適な条件を作り出す便利な製品。
さらに、製薬会社、学術機関、研究機関が提携し、3D細胞培養技術を発展させています。このような取り組みは、技術の進歩、知識の共有、プロトコルの標準化を加速させ、その結果、3D細胞培養技術の採用が拡大します。さらに、政府による法整備や公的機関・民間団体による資金援助も、同市場における研究開発活動を加速させています。例えば、2023年3月、ZEISS Venturesは3D細胞培養研究を促進するためにInSpheroに投資しました。また、2021年12月には、Inventia Life Science社が2,310万米ドルのシリーズB資金を調達して成長を加速させ、米国市場で3D細胞培養プラットフォームを発売しました。
さらに、さまざまなエンドユーザーからの体外検査モデルに対する旺盛な需要や、市場参入企業による有機的・無機的な取り組みが、今後数年間の市場拡大を促進すると予想されています。例えば、2020年2月、zPREDICTA社はLabCorp社との戦略的提携を発表しました。この提携は、医薬品研究開発における3D細胞培養の利用を促進することを目的としています。同様に、メルクは2020年10月にD1Medと提携し、医薬品開発プロセスで採用されるD1Medの3次元細胞培養技術アプリケーションの製造を加速。
足場ベースの技術セグメントは、2022年に48.85％の最大の市場シェアを占め、2023年から2030年にかけて大きな成長が見込まれています。組織工学や再生医療アプリケーションにおける足場ベースの培養の応用の増加、足場材料や作製技術の進歩、研究資金や共同研究の増加などの要因が、このセグメントの成長を促進すると予測されています。
細胞ベースの研究において足場としてハイドロゲルを使用することで、本来の細胞外マトリックスの鏡として生化学的・力学的徴候を組み込むことができます。さらに、技術の進歩、進行中の研究活動、最近の製品の発売が、セグメントの成長を促進すると予測されています。2022年7月、Dolomite Bio社は、ハイドロゲル足場への細胞のハイスループット封入のためのハイドロゲルに特化した新規試薬キットを発売しました。さらに、足場ベースの技術を開発するための継続的な研究努力も市場拡大を支える要因の一つです。例えば、2023年5月、NUSの研究者らは、一般的な植物タンパク質を用いて食用細胞培養足場の3Dプリントに成功。
細胞相互作用の強化、スループットの向上、拡張性、個別化医療に対する需要の高まり、3D細胞培養プラットフォームと技術の進歩などの要因が、予測期間中のCAGR 13.15%で足場なしセグメントの急成長の要因となっています。さらに、バイオ医薬品業界や研究機関などのエンドユーザーにおける無足場システムに対する旺盛な需要も、このセグメントの需要に貢献しています。
2022年の市場シェアは、幹細胞研究・組織工学分野が33.76%。細胞治療や遺伝子治療のような効果的な治療法に起因するバイオ医薬品に対する需要の増加や、承認の増加につながった技術革新の高まりが、同分野の成長に寄与する主な要因です。米国FDAは、現在の臨床成功率と製品パイプラインに基づき、2025年までに毎年約10〜20の細胞・遺伝子治療製品を承認すると予想されています。また、技術の進歩、政府による支援法、幹細胞研究への資金提供の増加が、3D細胞培養の採用を後押ししています。例えば、2023年2月、米国国立衛生研究所（National Institute of Health）は、幹細胞研究のためにパデュー大学の研究チームに250万米ドルの資金を提供しました。この助成金は、幹細胞を用いた新しい治療法の研究を支援するもので、幹細胞は生命を脅かす様々な疾患において大きな可能性を秘めています。
一方、癌研究分野は予測期間中に12.68%という最速のCAGRを示すと予測されています。癌の有病率の上昇と、癌研究において3D細胞培養が提供する利点が、このセグメントの拡大を促進すると予測されています。さらに、3D培地による細胞増殖や形態の変化、表現型の異質性の把握、柔軟性といった利点が、セグメントの拡大をさらに後押ししています。
バイオテクノロジーおよび製薬会社は、2022年に46.34%の最大市場シェアを獲得。バイオ医薬品の継続的な成長と商業的成功が、大手製薬会社のポートフォリオの活用と相まって、このセグメントの成長に寄与しています。3D細胞培養は、2次元細胞培地と比較して、最適な酸素・栄養勾配形成や現実的な細胞間相互作用といった利点を医薬品研究にもたらします。これらの要因により、創薬・薬剤開発にこの方法が採用されやすくなり、需要を後押ししています。
一方、学術・研究機関セグメントは、2023-2030年に最も速いCAGR 12.39%を記録すると予測されています。生物医学研究の進歩、研究活動の増加、産学連携の活発化、薬剤モデリングや薬剤スクリーニングにおける研究機関の多大な努力などの要因が、このセグメントの成長を加速すると予測されています。
2022年の市場シェアは45.58%で北米が圧倒的。同市場を牽引しているのは、先進的な医療インフラの存在、先進国経済、主要企業の存在、各社によるさまざまな戦略的取り組みです。加えて、支持的な規制の枠組み、三次元培養モデルの開発に対する政府の支援、幹細胞を用いた様々なアプローチを研究する研究機関や大学の数の多さが、この地域の市場を支えていると予測されています。例えば、ハーバード幹細胞研究所は、幹細胞の能力を活用し、医療をより良い結果に導こうとしています。
アジア太平洋地域は、2023年から2030年の間に12.74%という最速のCAGRを記録する見込みです。慢性疾患の負担が大きいこと、同地域でバイオテクノロジー分野が盛んであること、運営コストが低いこと、同地域の企業による投資が増加していることなどが、同地域の市場に拍車をかけています。さらに、細胞療法に対する需要の高まり、バイオバンクの増加、強力な研究ポテンシャルが地域市場にさらに貢献しています。
主要企業・市場シェア
3D細胞培養業界の主要企業は、市場での存在感を維持するために様々な戦略的取り組みを行っています。さらに、さまざまな戦略的イニシアチブは、市場プレイヤーのビジネスチャンスを強化するのに役立っています。例えば、2023年1月、CD BioSciences社は、有機型共培養と層状組織構造のシミュレーションを実現する足場ベースの技術を発表しました。世界の3D細胞培養市場で著名な企業は以下の通り：
サーモフィッシャーサイエンティフィック社
Merck KGaA
プロモセル社
ロンザ
コーニング・インコーポレイテッド
アバンター社
テカントレーディングAG
リプロセル社
CNバイオイノベーションズ
レナ・バイオサイエンス
2023年7月、REPROCELL Inc.はVernal Biosciencesと、日本における臨床・研究用途のmRNAサービスを大規模に提供するためのパートナーシップを締結しました。この戦略は、最先端の前臨床・臨床研究ソリューションを市場に導入するというリプロセルの目標に沿ったものです。
2023年6月、ロンザは、バーテックス・ファーマシューティカルズ・インコーポレーテッドと戦略的業務提携を結び、バーテックスが提供する1型糖尿病患者向けの完全分化型インスリン産生幹細胞由来膵島細胞治療薬の製造を支援し、臨床試験を迅速化することを目的としています。
2023年2月、コーニング・ライフサイエンス社は、先進的な3D培養ツールと、スフェロイドやオルガノイドの操作を容易にするオープンウェル形式の新しいElplasiaプレートを発表する計画を発表。
2023年2月、CN Bio社は、単一臓器の高スループットシステムであるPhysioMimixの製品化を発表。このシステムは、創薬ワークフローにおいて、ヒト用の肝臓臓器チップの予測モデルの早期導入を可能にするために開発されました。PhysioMimixを含む3D細胞培養システムを導入することで、研究者は臓器や組織の挙動をより効率的にシミュレートすることができ、より適切で信頼性の高い前臨床研究結果につながります。
2022年10月、コーニング・インコーポレイテッドは、3D細胞培養のポートフォリオに追加製品Elplasia12Kフラスコを発表しました。Elplasiaは、がん研究や先端治療開発で一般的に実施されているスフェロイド培養をサポートします。
2022年7月、ロンザはスイスのシュタインに大規模な薬剤充填・仕上げ工場を商業的に開発する計画を発表しました。この取引は、Lonzaが、市場で大規模に供給される商業用医薬品の製造からなるエンドツーエンドの統合ソリューションを顧客に提供できるようにすることを目的としています。
2022年6月、Avantor, Inc.は、バイオ医薬品業界に細胞培養培地のカスタムメイドと水和ソリューションを提供するため、GeminiBio社と戦略的提携を結んだと発表しました。この提携は、Avantor社の実績ある製造プラットフォームをGeminiBio社の中小規模の製品で補完することにより、消費者がcGMPのカスタム製品を展開できるようにするものです。
2021年9月、Avantor, Inc.はMasterflexのバイオプロセシング・ポートフォリオと関連資産の買収に関する正式契約を締結しました。この構想は、mRNA、mAbs、細胞・遺伝子治療など、すべてのバイオ生産プラットフォームを通じてAvantorの提供を強化することを目的としています。
本レポートでは、世界、地域、国レベルでの収益成長を予測し、2018年から2030年までの各サブセグメントにおける最新の業界動向の分析を提供しています。この調査レポートは、世界の3D細胞培養市場を技術、用途、最終用途、地域別に分類しています。
技術展望（売上高、百万米ドル、2018年～2030年）
足場ベース
ハイドロゲル
高分子足場
マイクロパターン表面マイクロプレート
ナノファイバーベース足場
足場フリー
ハンギングドロップマイクロプレート
ULAコーティングスフェロイドマイクロプレート
磁気浮上
バイオリアクター
マイクロフルイディクス
バイオプリンティング
アプリケーション展望（売上高, USD Million, 2018 – 2030）
がん研究
幹細胞研究と組織工学
医薬品開発と毒性試験
その他
最終用途の展望（売上高、百万米ドル、2018年～2030年）
バイオテクノロジーおよび製薬会社
学術・研究機関
病院
その他
地域別展望（収益、百万米ドル、2018年～2030年）
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
デンマーク
スウェーデン
ノルウェー
アジア太平洋
中国
インド
日本
韓国
オーストラリア
タイ
韓国
中南米
ブラジル
メキシコ
アルゼンチン
中東・アフリカ（MEA）
南アフリカ
サウジアラビア
アラブ首長国連邦
クウェート
【目次】
第1章. 方法論とスコープ
1.1. 情報調達
1.2. 情報またはデータ分析
1.3. 市場スコープとセグメント定義
1.4. 市場モデル
1.4.1. 市場調査, 企業シェア別
1.4.2. 地域別分析
第2章. エグゼクティブサマリー
2.1. 市場スナップショット
2.2. セグメント別スナップショット
2.3. 競合環境スナップショット
第3章. 市場変数、トレンド、スコープ
3.1. 市場系統の展望
3.1.1. 親市場の展望
3.1.2. 関連/補助市場の展望
3.2. 市場ダイナミクス
3.2.1. 市場促進要因分析
3.2.1.1. 臓器移植と組織工学の需要増加
3.2.1.2. 無足場技術の技術的進歩
3.2.1.3. 細胞ベースの研究に対する投資と研究開発資金の増加
3.2.1.4. 動物実験代替法開発への注目の高まり
3.2.2. 市場阻害要因分析
3.2.2.1. 実施に伴う高コスト
3.2.2.2. 互換性と一貫性の欠如
3.3. 業界分析ツール
3.3.1. ポーターのファイブフォース分析
3.3.2. PESTEL分析
3.3.3. COVID-19インパクト分析
第4章. 技術ビジネス分析
4.1. 3D細胞培養市場： 技術動向分析
4.2. 足場ベース
4.2.1. 足場ベース市場、2018年〜2030年（百万米ドル）
4.2.2. ハイドロゲル
4.2.2.1. ハイドロゲル市場、2018年～2030年（百万米ドル）
4.2.3. 高分子足場
4.2.3.1. 高分子足場市場、2018年〜2030年 (百万米ドル)
4.2.4. マイクロパターン表面マイクロプレート
4.2.4.1. マイクロパターン表面マイクロプレート市場、2018年〜2030年（USD Million）
4.2.5. ナノファイバーベースの足場
4.2.5.1. ナノファイバーベースの足場市場、2018年～2030年（USD Million）
4.3. 足場フリー
4.3.1. 無足場市場、2018年〜2030年（百万米ドル）
4.3.2. ハンギングドロップマイクロプレート
4.3.2.1. ハンギングドロップマイクロプレート市場、2018年～2030年（USD Million）
4.3.3. ULAコーティング付きスフェロイドマイクロプレート
4.3.3.1. ULAコーティング付きスフェロイドマイクロプレート市場、2018年～2030年 (USD Million)
4.3.4. 磁気浮上
4.3.4.1. 磁気浮上市場、2018年～2030年（USD Million）
4.4. バイオリアクター
4.4.1. バイオリアクター市場、2018年～2030年（USD Million）
4.5. マイクロフルイディクス
4.5.1. マイクロフルイディクス市場、2018年～2030年（USD Million）
4.6. バイオプリンティング
4.6.1. バイオプリンティング市場、2018年～2030年（USD Million）
第5章. アプリケーションビジネス分析
5.1. 3D細胞培養市場： アプリケーション動向分析
5.2. がん研究
5.2.1. がん研究市場、2018年〜2030年（百万米ドル）
5.3. 幹細胞研究と組織工学
5.3.1. 幹細胞研究＆組織工学市場、2018年〜2030年（USD Million）
5.4. 医薬品開発と毒性試験
5.4.1. 医薬品開発・毒性試験市場、2018年〜2030年（USD Million）
5.5. その他
5.5.1. その他の用途市場、2018年～2030年（USD Million）
第6章. 最終用途ビジネス分析
6.1. 3D細胞培養市場： エンドユーザー動向分析
6.2. バイオテクノロジー・製薬企業
6.2.1. バイオテクノロジー＆製薬会社市場、2018年〜2030年（百万米ドル）
6.3. 学術・研究機関
6.3.1. 学術・研究機関市場、2018年〜2030年（USD Million）
6.4. 病院
6.4.1. 病院市場、2018年〜2030年（百万米ドル）
6.5. その他
6.5.1. その他の最終用途市場、2018年～2030年（USD Million）
第7章. 地域ビジネス分析
7.1. 3D細胞培養市場の地域別シェア、2022年・2030年
7.2. 北米
7.2.1. 北米の3D細胞培養市場、2018年〜2030年（百万米ドル）
7.2.2. 米国
7.2.2.1. 主要国のダイナミクス
7.2.2.2. 対象疾患の有病率
7.2.2.3. 競合シナリオ
7.2.2.4. 米国の3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.2.3. カナダ
7.2.3.1. 主要国のダイナミクス
7.2.3.2. 対象疾患の有病率
7.2.3.3. 競合シナリオ
7.2.3.4. カナダの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.3. 欧州
7.3.1. 欧州の3D細胞培養市場、2018年〜2030年（USD Million）
7.3.2. 英国
7.3.2.1. 主要国のダイナミクス
7.3.2.2. 対象疾患の有病率
7.3.2.3. 競合シナリオ
7.3.2.4. イギリスの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.3.3. ドイツ
7.3.3.1. 主要国のダイナミクス
7.3.3.2. 対象疾患の有病率
7.3.3.3. 競合シナリオ
7.3.3.4. ドイツの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.3.4. フランス
7.3.4.1. 主要国のダイナミクス
7.3.4.2. 対象疾患の有病率
7.3.4.3. 競合シナリオ
7.3.4.4. フランスの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.3.5. イタリア
7.3.5.1. 主要国の動向
7.3.5.2. 対象疾患の有病率
7.3.5.3. 競合シナリオ
7.3.5.4. イタリアの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.3.6. スペイン
7.3.6.1. 主要国の動向
7.3.6.2. 対象疾患の有病率
7.3.6.3. 競合シナリオ
7.3.6.4. スペインの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.3.7. デンマーク
7.3.7.1. 主要国の動向
7.3.7.2. 対象疾患の有病率
7.3.7.3. 競合シナリオ
7.3.7.4. デンマークの3D細胞培養市場、2018～2030年（百万米ドル）
7.3.8. スウェーデン
7.3.8.1. 主要国の動向
7.3.8.2. 対象疾患の有病率
7.3.8.3. 競合シナリオ
7.3.8.4. スウェーデンの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.3.9. ノルウェー
7.3.9.1. 主要国の動向
7.3.9.2. 対象疾患の有病率
7.3.9.3. 競合シナリオ
7.3.9.4. ノルウェーの3D細胞培養市場、2018～2030年（百万米ドル）
7.4. アジア太平洋
7.4.1. アジア太平洋地域の3D細胞培養市場、2018年～2030年（USD Million）
7.4.2. 日本
7.4.2.1. 主要国のダイナミクス
7.4.2.2. 対象疾患の有病率
7.4.2.3. 競合シナリオ
7.4.2.4. 日本の3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.4.3. 中国
7.4.3.1. 主要国のダイナミクス
7.4.3.2. 対象疾患の有病率
7.4.3.3. 競合シナリオ
7.4.3.4. 中国の3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.4.4. インド
7.4.4.1. 主要国のダイナミクス
7.4.4.2. 対象疾患の有病率
7.4.4.3. 競合シナリオ
7.4.4.4. インドの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.4.5. オーストラリア
7.4.5.1. 主要国のダイナミクス
7.4.5.2. 対象疾患の有病率
7.4.5.3. 競合シナリオ
7.4.5.4. オーストラリアの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.4.6. タイ
7.4.6.1. 主要国のダイナミクス
7.4.6.2. 対象疾患の有病率
7.4.6.3. 競合シナリオ
7.4.6.4. タイの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.4.7. 韓国
7.4.7.1. 主要国の動向
7.4.7.2. 対象疾患の有病率
7.4.7.3. 競合シナリオ
7.4.7.4. 韓国の3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.5. ラテンアメリカ
7.5.1. 中南米の3D細胞培養市場、2018年～2030年（USD Million）
7.5.2. ブラジル
7.5.2.1. 主要国のダイナミクス
7.5.2.2. 対象疾患の有病率
7.5.2.3. 競合シナリオ
7.5.2.4. ブラジルの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.5.3. メキシコ
7.5.3.1. 主要国のダイナミクス
7.5.3.2. 対象疾患の有病率
7.5.3.3. 競合シナリオ
7.5.3.4. メキシコの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.5.4. アルゼンチン
7.5.4.1. 主要国のダイナミクス
7.5.4.2. 対象疾患の有病率
7.5.4.3. 競合シナリオ
7.5.4.4. アルゼンチンの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.6. 中東・アフリカ
7.6.1. MEAの3D細胞培養市場、2018年～2030年（USD Million）
7.6.2. 南アフリカ
7.6.2.1. 主要国の動向
7.6.2.2. 対象疾患の有病率
7.6.2.3. 競合シナリオ
7.6.2.4. 南アフリカの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.6.3. サウジアラビア
7.6.3.1. 主要国の動向
7.6.3.2. 対象疾患の有病率
7.6.3.3. 競合シナリオ
7.6.3.4. サウジアラビアの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.6.4. アラブ首長国連邦
7.6.4.1. 主要国の動向
7.6.4.2. 対象疾患の有病率
7.6.4.3. 競合シナリオ
7.6.4.4. UAEの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.6.5. クウェート
7.6.5.1. 主要国の動向
7.6.5.2. 対象疾患の有病率
7.6.5.3. 競合シナリオ
7.6.5.4. クウェートの3D細胞培養市場、2018年～2030年（百万米ドル）
…
【本レポートのお問い合わせ先】
https://www.marketreport.jp/contact
レポートコード：GVR-1-68038-091-0