Marktbericht zu bioaktiven Materialien: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Materialtyp (bioaktives Glas, bioaktive Keramik, bioaktive Verbundwerkstoffe, sonstige Materialtypen), nach Anwendungen (Orthopädie, Zahnmedizin, Nanomedizin und Biotechnologie, sonstige Anwendungen) und nach Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktoren des Marktes für bioaktive Materialien

Steigende Nachfrage nach zahnärztlicher Versorgung und Wurzelkanalbehandlung

Bioaktive Biomaterialien finden zunehmend Anwendung in der Zahnmedizin, um Gewebeverluste infolge angeborener oder erworbener Erkrankungen wie Karies, Parodontitis und Knochendefekten zu behandeln. Diese Materialien erfüllen vielfältige Funktionen, darunter die Hemmung der bakteriellen Biofilmbildung, die Remineralisierung von Zahnhartgeweben wie Dentin und Schmelz sowie die Regeneration von erkranktem Zahnmark und Weichgewebe.

Portlandzement oder Mineraltrioxidaggregat (MTA) ist ein bioaktives Material, das in der Wurzelkanalbehandlung zur Erhaltung der Vitalität von Pulpa und Parodontalgewebe bei der Pulpaüberkappung und Perforationsreparatur eingesetzt wird. Schätzungsweise zwei Milliarden Menschen weltweit leiden an Karies der bleibenden Zähne, während 520 Millionen Kinder an Milchzahnkaries erkranken. Daher dürfte die Nachfrage nach bioaktiven Materialien in der Zahnmedizin im Prognosezeitraum steigen.

Zunehmende Anwendungsmöglichkeiten in der Medizinbranche

Bioaktive Materialien spielen eine entscheidende Rolle in der Medizin, da sie die Funktion wiederherstellen und die Heilung nach Verletzungen oder Krankheiten fördern.BiomaterialienSie können synthetisch oder natürlich sein und werden in der Medizin eingesetzt, um geschädigtes Gewebe oder biologische Funktionen zu unterstützen, zu verbessern oder zu ersetzen. Materialien wie Biozement und Biostaple werden in medizinischen Implantaten für Herzklappen, Stents und Transplantate, Hörimplantate, künstliche Gelenke, Bänder und Sehnen sowie in Geräten zur Nervenstimulation verwendet.

Laut WHO sind Herz-Kreislauf-Erkrankungen weltweit die häufigste Todesursache und fordern schätzungsweise 17,9 Millionen Menschenleben jährlich. In den USA ist dies die häufigste Todesursache; dort stirbt etwa alle 36 Sekunden ein Amerikaner. Bis 2030 werden 43,9 % der Amerikaner an einer Herz-Kreislauf-Erkrankung leiden, was die Nachfrage nach bioaktiven Materialien für chirurgische Eingriffe erhöhen wird. Der zunehmende Einsatz bioaktiver Materialien im medizinischen Bereich dürfte daher den Markt im Prognosezeitraum ankurbeln.

Hemmende Faktoren für den Markt für bioaktive Materialien

Hohe Kosten und strenge Vorschriften

Eine der größten Herausforderungen für bioaktive Materialien sind die Betriebskosten, die mit dem Einsatz dieser Materialien verbunden sind.PlastikOperationen und medizinische Implantate wie Herzklappen, Stents und künstliche Gelenke sind für sozial schwächere Bevölkerungsgruppen oft schwer zugänglich. Darüber hinaus bestehen zahlreiche Herausforderungen bei der Entwicklung effektiver, medikamentenfreisetzender Medizinprodukte oder biotechnologisch hergestellter Gewebekonstrukte.

Neben den Herausforderungen im Designprozess ist die behördliche Zulassung dieser Produkte ein entscheidender Faktor. Medizinprodukte, Arzneimittel und Biologika unterliegen in den USA der Regulierung durch die Food and Drug Administration (FDA), um die Sicherheit und Wirksamkeit neuer Produkte zu gewährleisten. Daher dauert die Zulassung aller neu entwickelten Produkte nach sorgfältiger Prüfung oft lange, und die Regierung von der Einhaltung der Vorschriften zu überzeugen, ist eine Herausforderung, da die Entwicklung neuer Verfahren oder Produkte mit hohen Investitionen verbunden ist.

Marktchancen für bioaktive Materialien

Wachsender Gesundheitsmarkt in Schwellenländern

Der Markt für bioaktive Materialien in Schwellenländern wird im Prognosezeitraum voraussichtlich deutlich wachsen. Dies ist vor allem auf die steigende Zahl von Patienten, die zunehmende Verbreitung implantierbarer Geräte, das wachsende Bewusstsein für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, das steigende verfügbare Einkommen, die sich verbessernde Gesundheitsinfrastruktur und die im Vergleich zu Industrieländern weniger strengen regulatorischen Richtlinien in diesen Ländern zurückzuführen.

Brasilien, Russland, Indien, China und Südafrika (BRICS) zählen zu den Volkswirtschaften mit den höchsten Wachstumsraten weltweit. Laut Weltwirtschaftsforum entfiel 2020 ein Drittel der globalen Gesundheitsausgaben auf diese Schwellenländer. Die steigende Nachfrage nach chirurgischen Eingriffen, die wachsende Zahl älterer Menschen und die zunehmende Häufigkeit bestimmter Krankheiten sind einige der Hauptfaktoren, die die Nachfrage nach fortschrittlichen Gesundheitsdienstleistungen und innovativen Medizinprodukten in den Gesundheitssystemen dieser Länder voraussichtlich beschleunigen werden. Dies dürfte den Marktteilnehmern im Bereich bioaktiver Materialien in den kommenden Jahren Wachstumschancen eröffnen.

Regionale Einblicke

Nordamerika: Dominante Region mit 15,85 % CAGR

Nordamerika ist der bedeutendste Marktteilnehmer im globalen Markt für bioaktive Materialien und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein jährliches Wachstum von 15,85 % verzeichnen. Nordamerika wird den Weltmarkt aufgrund des hochentwickelten US-amerikanischen Gesundheitswesens und der kontinuierlichen Investitionen in die Medizintechnik dominieren. Das US-amerikanische Gesundheitswesen zählt zu den fortschrittlichsten der Region. Laut den Centers for Medicare and Medicaid Services werden die nationalen Gesundheitsausgaben zwischen 2021 und 2028 voraussichtlich um durchschnittlich mehr als 5,5 % steigen und bis 2028 rund 6,192 Billionen US-Dollar erreichen. Darüber hinaus ist die zunehmende Zahl von Waldbränden in den USA eine Hauptursache für Verbrennungen und auch für Traumata durch Unfälle in der Region, wo bioaktive Materialien zur Regeneration von Gewebe, Knochen und Bändern eingesetzt werden, was den Markt weiter ankurbelt.

Darüber hinaus beliefen sich die gesamten Gesundheitsausgaben Kanadas im Jahr 2022 auf 245,72 Milliarden US-Dollar und werden voraussichtlich bis zum Jahresende 264,5 Milliarden US-Dollar erreichen. Chirurgische Eingriffe erfordern den Einsatz hochentwickelter medizinischer Geräte und Komponenten, wie beispielsweise bioaktiver Substanzen. Dies, zusammen mit der Verwendung dieser Materialien in der pharmazeutischen Industrie, dürfte den Markt für bioaktive Materialien in Nordamerika in den kommenden Jahren ankurbeln.

Europa: Am schnellsten wachsende Region mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 13,72 %

Für Europa wird im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 13,72 % erwartet. Europa ist der zweitgrößte Markt in dieser Branche, was auf das extrem schnelle Wachstum der älteren Bevölkerung, die steigende Lebenserwartung und die zunehmende Verbreitung von Erkrankungen des Bewegungsapparates zurückzuführen ist. Laut dem National Health Service (NHS) leiden im Vereinigten Königreich etwa 10 Millionen Menschen an Arthritis, davon 8,5 Millionen an Arthrose. Darüber hinaus prognostiziert das Statistische Bundesamt (Destatis) in Deutschland laut seiner ersten mittelfristigen Bevölkerungsprognose zwischen 2020 und 2035 einen Anstieg der Zahl der über 67-Jährigen um 22 % von 16 Millionen auf voraussichtlich 20 Millionen.

Darüber hinaus wird erwartet, dass die steigende Nachfrage nach bioaktiven Materialien in der Zahnmedizin, Orthopädie und Wundversorgung den regionalen Markt für bioaktive Materialien ankurbeln wird. Frankreich beispielsweise ist einer der größten europäischen Märkte für Mundpflegeprodukte mit einem Umsatz von rund 1,25 Milliarden US-Dollar im Jahr 2020 (laut Statista Consumer Market Outlook), was die Nachfrage nach bioaktiven Materialien in der Zahnmedizin weiter steigert.

Im asiatisch-pazifischen Raum wächst der Markt für bioaktive Materialien aufgrund des rasant expandierenden Gesundheitssektors der Region stetig. Entwicklungsländer wie Indien und China investieren zunehmend in Medizin und Gesundheitsversorgung. Das Bevölkerungswachstum und die steigenden Gesundheitskosten dürften sich positiv auf den Markt für bioaktive Materialien auswirken. In den letzten Jahren hat die Bedeutung von Mundpflege und Mundpflegeprodukten aufgrund des gestiegenen Verbraucherbewusstseins und der verbesserten Informationsverbreitung deutlich zugenommen. Laut dem chinesischen Statistikamt wurden 2019 in China rund 3,1 Millionen Zahnimplantate eingesetzt – ein weiterer Aufwärtstrend.

In Indien sind rund 10 Prozent der Bevölkerung über 60 Jahre alt, wodurch der Bedarf an Hüft- und Kniegelenkersatz stetig steigt. Schätzungen zufolge werden in Indien jährlich über 120.000 Kniegelenkersatzoperationen und etwa 70.000 Hüftgelenkersatzoperationen durchgeführt. All diese Faktoren dürften daher im Prognosezeitraum einen enormen Markt für bioaktive Materialien schaffen.

Brasilien ist der größte Umsatzträger in Südamerika. Laut dem brasilianischen Instituto de Estudos de Sade Supplementar (IESS) ist die Zahl der Personen mit privater Zahnversicherung in Brasilien in den letzten Jahren gestiegen. Die Zahl der Versicherten erhöhte sich im ersten Quartal 2021 auf über 29 Millionen, gegenüber 25,9 Millionen im Jahr 2020 und einem Anstieg von rund 30 % gegenüber dem ersten Quartal 2018. Die alternde Bevölkerung des Landes nimmt zu, wodurch auch die typischen Gesundheitsprobleme des Alters zunehmen. Zudem steigt die Zahl der Gelenk-, Knie- und Hüftgelenksersatzoperationen sowie anderer Eingriffe. Im Jahr 2020 machten Senioren ab 65 Jahren 10,53 % der brasilianischen Bevölkerung aus. Aufgrund der genannten Faktoren dürfte die Nachfrage nach orthopädischer und zahnärztlicher Versorgung den Bedarf an bioaktiven Materialien in Brasilien im Prognosezeitraum erhöhen.

Segmentanalyse

Nach Materialart

Das Segment der bioaktiven Gläser dominiert den Weltmarkt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein jährliches Wachstum von 16,28 % verzeichnen. Aufgrund ihrer bioaktiven Eigenschaften eignen sich bioaktive Gläser für verschiedene therapeutische Anwendungen in Medizin und Zahnmedizin, die die Regeneration von Hartgewebe betreffen. In der Zahnmedizin finden sie Anwendung in Füllungsmaterialien, Mineralisierungsmitteln, als Beschichtungsmaterial für die Pulpaüberkappung, bei Zahnimplantaten, in der Wurzelkanalbehandlung und bei der Luftabrasion. In der Medizin reichen die Anwendungsgebiete von der Orthopädie bis zur Weichgewebsrekonstruktion. Larry Hench führte bioaktive Gläser Anfang der 1970er-Jahre ein; Bioglass 45S5 war das erste kommerziell erhältliche Glas. Darüber hinaus weisen bioaktive Gläser eine außergewöhnliche Biokompatibilität und Bioaktivität auf und eignen sich daher ideal als therapeutische Materialien. Bioaktive Gläser sind osteokonduktiv, das heißt, sie haften ohne die Bildung von Bindegewebe am Knochen.

Neue Biokompositmaterialien mit einem breiten Anwendungsspektrum in der Orthopädie und Zahnmedizin sind aus der Entwicklung von Polymer- und anorganischen Füllstoffen hervorgegangen. Biokomposite zeichnen sich durch hohe Biokompatibilität, biologische Abbaubarkeit und mechanische Festigkeit aus. Ihre Bioaktivität lässt sich durch den Einsatz bioaktiver Füllstoffe wie Hydroxylapatit, Wollastonit-Glaskeramik und bioaktivem Glas steigern. Weltweit werden derzeit zahlreiche experimentelle Formulierungen bioaktiver Kompositmaterialien erforscht, obwohl nur wenige Produkte für den klinischen Einsatz zugelassen sind.VerbundwerkstoffeDie kariespräventive Wirkung wird durch zwei grundlegende Mechanismen erzielt: antibakterielle Aktivität und Remineralisierung der Zahnhartsubstanz.

Durch Bewerbung

Das Segment Orthopädie hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein jährliches Wachstum von 16,06 % aufweisen. Die Orthopädie umfasst ein breites Anwendungsgebiet mit bioaktiven Komponenten, darunter resorbierbare Gerüste zur Verstärkung von Weichgewebe, Knochentransplantationsmaterialien, Zelltherapien und über ein Implantat freigesetzte biologische Faktoren. Der Einsatz bioaktiver Produkte in der Behandlung von Knochen- und Weichteilverletzungen ist für Chirurgen vieler Fachrichtungen ein zunehmend wichtiges Forschungsgebiet. Zu den Anwendungsgebieten bioaktiver Materialien zählen außerdem Wirbelprothesen, intervertebrale Platzhalter, Knochentransplantationen und andere orthopädische Implantate. Aufgrund ihrer osteokonduktiven Eigenschaften werden bioaktive Keramiken in der Orthopädie häufig als Beschichtungen zur Verbesserung der Implantathaftung oder als Alternative zu Knochentransplantaten eingesetzt. Sie dienen als Gerüst und fördern so das Knochenwachstum auf ihrer Oberfläche.

Weitere Anwendungsgebiete umfassen Traumata, Verbrennungen und andere Verletzungen. Weichgewebe ist ständig Schädigungen wie Verbrennungen oder mechanischen Traumata, Tumoren und degenerativen Erkrankungen ausgesetzt, was den Einsatz von Therapien auf Basis bioaktiver Materialien für Tausende von Menschen erforderlich macht. In den letzten Jahren hat sich die Lebensqualität von Menschen mit Nervenverletzungen infolge von Traumata oder neurodegenerativen Erkrankungen merklich verschlechtert. Das bioaktive Material wird zur Reparatur von Nervengewebe während der Regeneration eingesetzt. Wie natürlicher Knochen ist TCP eine bioaktive Substanz, die das Knochenwachstum und die Heilung stimuliert. Ebenso wurden bioaktive Materialien aus PCL, PCL/Kollagen und Nanokompositen einer Polymermischung aus PCL und Kollagen zur Rekonstruktion geschädigter Gewebe verwendet. Aufgrund der oben genannten Faktoren wird die Nachfrage nach bioaktiven Materialien aus anderen Anwendungsbereichen den untersuchten Markt voraussichtlich beeinflussen.