Marktbericht zur Bioprozesstechnologie: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Produkttyp (Sicherheitstests für Biologika, Zellkultur, Zelllinienentwicklung, Zellvermehrung, Durchflusszytometrie, Tangentialflussfiltration, Sonstige), nach Anwendungen (Antibiotika, Biosimilars, rekombinante Proteine, Sonstige), nach Endnutzer (Biopharmazeutische Unternehmen, Auftragshersteller, Lebensmittel- und Futtermittelindustrie, akademische Forschungsinstitute, Auftragsforschungsinstitute, Sonstige) und nach Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2026–2034

Wachstumsfaktoren des Marktes für Bioprozesstechnologie

Steigende Nachfrage nach Biologika

Biologika sind therapeutische Substanzen, die aus Organismen oder deren Bestandteilen gewonnen werden, darunter Proteine, Antikörper, Impfstoffe und Gentherapien. Biologika bieten zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen Medikamenten, wie z. B. höhere Spezifität, Wirksamkeit, Sicherheit und ein geringeres Auftreten von Nebenwirkungen. Der weltweite Markt für Biologika hatte 2022 einen Wert von 416,54 Milliarden US-Dollar und wird voraussichtlich von 2023 bis 2030 eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von rund 9,2 % aufweisen. Darüber hinaus treiben die zunehmende Häufigkeit chronischer Erkrankungen, die wachsende Zahl älterer Menschen und die Einführung von Biosimilars den Markt für Biologika an.Fortschritte in der BiotechnologieDie

• Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) sind chronische nichtübertragbare Krankheiten (NCDs) weltweit die Hauptursache für Tod und Behinderung. Jedes Jahr sterben weltweit 41 Millionen Menschen an chronischen Krankheiten, was über 71 % aller Todesfälle ausmacht. Der Einsatz von Bioprozesstechnologie ist entscheidend für die Entwicklung, Herstellung und Optimierung von Biologika. Daher wird erwartet, dass der steigende Bedarf an Biologika das Wachstum des Marktes für Bioprozesstechnologie ankurbeln wird.

Zunehmende Verbreitung von Einweg-Bioprozesstechnologien

Einwegsysteme (SUS) sind biopharmazeutische Produktionsanlagen, die für den einmaligen Einsatz oder eine einzelne Produktionskampagne konzipiert und anschließend entsorgt werden. Die Einweg-Bioprozesstechnologie dient der Filtration, Lagerung, Zellkultur, Mischung und Aufreinigung von biopharmazeutischen Produkten, die nur einmal verwendet werden.

Einweg-Bioprozesstechnologien bieten gegenüber herkömmlichen Edelstahlsystemen zahlreiche Vorteile, darunter geringere Investitions- und Betriebskosten, ein niedrigeres Kontaminationsrisiko, eine höhere Flexibilität und Skalierbarkeit sowie kürzere Durchlaufzeiten.Markt für Einweg-BioprozesseDer Markt für Bioprozesstechnologien wurde laut Straits Research im Jahr 2022 auf 6,64 Milliarden US-Dollar geschätzt. Für den Zeitraum von 2023 bis 2031 wird ein jährliches Wachstum von 16,59 % prognostiziert. Die zunehmende Nutzung von Einweg-Bioprozesstechnologien dürfte das Wachstum dieses Marktes weiter beschleunigen.

Markthemmende Faktoren

Hohe Kosten und Komplexität der Bioprozesstechnologie

Die Bioprozesstechnologie nutzt fortschrittliche Maschinen, Werkzeuge und Software sowie hochqualifiziertes Personal für verschiedene Aufgaben wie Zellkultur, Fermentation, Trennung, Reinigung und Analyse von Bioprodukten. Die strikte Einhaltung von Qualitätsstandards, regulatorischen Normen und Sicherheitsmaßnahmen ist in der Bioprozesstechnologie unerlässlich, um die Qualität, Wirksamkeit und Sicherheit der Bioprodukte zu gewährleisten. Die hohen Kosten und die Komplexität der Bioprozesstechnologie stellen erhebliche Hürden für Marktteilnehmer, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen, dar und können das Marktwachstum hemmen.

Marktchancen

Technologische Fortschritte

Die wichtigsten Marktteilnehmer konzentrieren sich auf die Einführung neuer Produkte und die Weiterentwicklung von Technologien, um so ihre Marktführerschaft auszubauen. Beispielsweise brachte die Repligen Corporation, ein auf Bioprozesstechnologie spezialisiertes Life-Science-Unternehmen, im November 2023 TangenX® SC auf den Markt, das erste Produkt dieser Art.Tangentialflussfiltrationsgerät (TFF)In der Industrie, die keinen Behälter benötigt und in sich geschlossen ist, eignet sich das Verfahren besonders für die Herstellung von Biologika, wo geschlossene Systeme unerlässlich oder optimal sind. Dies umfasst die Herstellung von Antikörper-Wirkstoff-Konjugaten (ADCs), viralen Vektoren, Nukleinsäuren, Lipidnanopartikeln, monoklonalen Antikörpern und rekombinanten Proteinen.

• Darüber hinaus stellte WuXi Biologics, ein weltweit tätiges CRDMO (Contract Research Development and Manufacturing Organization), im Oktober 2023 die neue Bioprozessplattform WuXiUI vor. Diese hochintensive Fed-Batch-Lösung zielt darauf ab, die Produktivität und Qualität verschiedener CHO-Zelllinien und anderer Säugetierzelllinien sowie verschiedener Produktmodalitäten zu verbessern. WuXiUI ist eine Lösung, die dem wachsenden Bedarf an höheren Ausbeuten, geringeren Kosten und der Berücksichtigung von Umwelt-, Sozial- und Governance-Aspekten (ESG) in der Bioprozessentwicklung gerecht wird. Das Produkt bietet Kunden weltweit flexible und wirtschaftliche Bioprozesslösungen. Diese Eigenschaften dürften neue Marktchancen eröffnen.

Einblicke in Produkttypen

Der Markt ist segmentiert in Sicherheitsprüfung von Biologika, Zellkultur,ZelllinienentwicklungZellvermehrung, Durchflusszytometrie, Tangentialflussfiltration und andere Verfahren. Die Durchflusszytometrie ist eine robuste Methode in Biologie und Medizin zur Untersuchung und Quantifizierung der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Zellen oder Partikeln in einem flüssigen Medium während des Durchgangs durch einen Laserstrahl. Sie findet breite Anwendung in vielen Disziplinen wie Immunologie, Hämatologie, Onkologie, Mikrobiologie und Pharmakologie. Das Grundprinzip der Durchflusszytometrie besteht darin, Zellen oder Partikel in ein flüssiges Medium zu geben und sie anschließend durch ein Durchflusszytometer zu leiten.

Beim Durchgang jedes Partikels durch den Laserstrahl wird Licht gestreut und Fluoreszenz freigesetzt. Die Detektoren des Instruments messen die Stärke des gestreuten Lichts und der Fluoreszenz und liefern so Daten zu den vielfältigen Eigenschaften der Partikel. Die Durchflusszytometrie ist vorteilhaft, da sie eine große Anzahl von Zellen effizient untersuchen und umfassende Daten zu deren Eigenschaften liefern kann. Sie hat sich zu einem unverzichtbaren Werkzeug in der Grundlagenforschung und der klinischen Diagnostik entwickelt.

Anwendungseinblicke

Der Markt ist in Antibiotika, Biosimilars, rekombinante Proteine ​​und weitere Kategorien unterteilt. Rekombinante Proteine, die mithilfe der rekombinanten DNA-Technologie hergestellt werden, haben sich in der Grundlagenforschung und in medizinischen Diagnoseverfahren als unverzichtbar erwiesen. Dabei werden Gene unterschiedlicher Herkunft, oft verschiedener Spezies, kombiniert und in einen Wirtsorganismus wie Bakterien, Hefen oder Säugetierzellen eingebracht, um das gewünschte Protein zu erzeugen. Das grundlegende Verfahren umfasst die Extraktion des für ein bestimmtes Protein kodierenden Gens, dessen Integration in einen Vektor (häufig ein Plasmid oder einen viralen Vektor) und die anschließende Einschleusung dieses Konstrukts in die Zellen eines Wirtsorganismus. Dieser transkribiert und translatiert das eingeführte Gen mithilfe seiner zellulären Mechanismen und produziert so das gewünschte Protein. Rekombinante Proteine ​​finden vielfältige Anwendung in Biotechnologie, Medizin und Forschung. Sie werden zur Herstellung von medizinischen Proteinen (wie Insulin und Wachstumshormonen), Impfstoffen, Enzymen und anderen Biopharmazeutika verwendet.

Erkenntnisse der Endnutzer

Der Markt ist in biopharmazeutische Unternehmen, Auftragshersteller, die Lebensmittel- und Futtermittelindustrie, akademische Forschungsinstitute, Auftragsforschungsinstitute und weitere Akteure unterteilt. Das Segment der biopharmazeutischen Unternehmen dominiert den Weltmarkt. Biopharmazeutische Unternehmen sind auf die Entwicklung und Herstellung biopharmazeutischer Arzneimittel spezialisiert. Biopharmazeutika, auch Biologika genannt, sind therapeutische Wirkstoffe biologischen Ursprungs, wie beispielsweise aus lebenden Organismen, Zellen oder biologischen Systemen. Diese Medikamente unterscheiden sich von konventionellen Arzneimitteln, die häufig chemisch-synthetisch hergestellt werden. Biopharmazeutika umfassen verschiedene Arzneimittel, darunter monoklonale Antikörper, Impfstoffe, Gentherapien und rekombinante Proteine. Sie werden häufig zur Behandlung verschiedener Erkrankungen eingesetzt, darunter Krebs, Autoimmunerkrankungen, Infektionskrankheiten und genetische Störungen. Die umfangreiche Produktion und der hohe Verbrauch von Bioprodukten durch diese Unternehmen treiben das Wachstum dieses Segments auf dem Weltmarkt voran.

Regionale Einblicke

Nordamerika ist der bedeutendste Marktteilnehmer im globalen Markt für Bioprozesstechnologien und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein deutliches Wachstum verzeichnen. Der Weltmarkt wird aufgrund mehrerer Faktoren voraussichtlich von Nordamerika dominiert werden. Dazu zählen die starke Präsenz von Biotechnologie- und Pharmaunternehmen, die weitverbreitete Anwendung fortschrittlicher Bioprozesstechnologien, intensive Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten sowie günstige regionale Regierungsrichtlinien und -vorschriften. Darüber hinaus führt der steigende Investitionsdruck in die Forschung und Entwicklung biopharmazeutischer Produkte direkt zu einem verstärkten Einsatz von Einweglösungen. Eine am 2. September 2020 von BDO USA durchgeführte Studie ergab, dass die Ausgaben für Forschung und Entwicklung (F&E) im biopharmazeutischen Sektor zwischen 2018 und 2019 ein signifikantes Wachstum von 22 % verzeichneten.

• Auch die führenden Akteure treiben die Entwicklung von Bioprozesstechnologien durch die Einführung neuer Produkte voran. Im April 2023 kündigte das amerikanische Unternehmen Cytiva die Einführung der X-Plattform-Bioreaktoren an, die die Upstream-Bioprozessierung mit Einwegkomponenten optimieren sollen. Die X-Plattform-Bioreaktoren sind mit einem Volumen von 50 und 200 Litern erhältlich und mit der Automatisierungssoftware Figurate ausgestattet.BioreaktorenDie Prozesseffizienz kann durch die Umsetzung ergonomischer Verbesserungen, die Steigerung der Produktionskapazitäten und die Vereinfachung der Lieferkettenabläufe gesteigert werden.

Darüber hinaus erlebte der Markt aufgrund der steigenden Nachfrage nach Biopharmazeutika ein enormes Wachstum, vor allem bedingt durch die zunehmende Verbreitung chronischer Krankheiten wie Diabetes, Krebs und Autoimmunerkrankungen sowie die wachsende Zahl älterer Menschen. In der Region gibt es eine wachsende Zahl von Senioren, die besonders anfällig für chronische Krankheiten sind. Laut einer in PubMed veröffentlichten Studie wird die Bevölkerung der über 50-Jährigen in den Vereinigten Staaten voraussichtlich um 61,11 % von 137,2 Millionen im Jahr 2020 auf 221,1 Millionen im Jahr 2050 ansteigen. Die Zahl der über 50-Jährigen mit mindestens einer chronischen Erkrankung wird voraussichtlich um 99,5 % von 72,522 Millionen im Jahr 2020 auf 145,66 Millionen im Jahr 2050 steigen. All diese Faktoren tragen gemeinsam zum Wachstum des regionalen Marktes bei.

Trends auf dem asiatisch-pazifischen Markt für Bioprozesstechnologie

Der asiatisch-pazifische Raum wird voraussichtlich das stärkste Wachstum im globalen Markt für Bioprozesstechnologie verzeichnen. Dies ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen, darunter die zunehmende Verbreitung chronischer Krankheiten, die alternde Bevölkerung, höhere verfügbare Einkommen, ein größeres Bewusstsein für und eine höhere Akzeptanz von Bioprodukten sowie der Ausbau der Gesundheitsinfrastruktur und -einrichtungen in der Region. In der Region ist ein Anstieg von Erkrankungen wie Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und Infektionskrankheiten zu beobachten. Dies erfordert eine effektive und zeitnahe Diagnose und Behandlung. Die WHO-Region Südostasien verzeichnete im Jahr 2020 rund 2,2 Millionen neue Krebsfälle und 1,4 Millionen krebsbedingte Todesfälle. Diese Todesfälle entsprachen mehr als 10 % der Gesamtsterblichkeitsrate in der Region. Aufgrund dieser Entwicklungen besteht ein erheblicher Bedarf an Biosimilars zur Behandlung verschiedener Erkrankungen, was das Wachstum des Marktes für Bioprozesstechnologie in der Region weiter ankurbelt.

Darüber hinaus führt der zunehmende Fokus auf Forschungsaktivitäten und die substanziellen Investitionen in Forschung und Entwicklung in diesem Bereich zu einer verstärkten Nutzung von Einwegtechnologien für die Produktion von Biopharmazeutika. China, Japan, Südkorea und Indien erhöhen ihre Investitionen in F&E-Initiativen im Biotechnologiesektor deutlich. China steigert seine Investitionen in Forschung und Entwicklung kontinuierlich mit einer Wachstumsrate von 12,5 % gegenüber 2018 und erreichte Gesamtausgaben von 275 Milliarden US-Dollar. China stellte 2019 rund 322 Milliarden US-Dollar für interne F&E-Aktivitäten bereit, während Japans F&E-Ausgaben 158 Milliarden US-Dollar betrugen. Diese Faktoren dürften das Wachstum des regionalen Marktes weiter ankurbeln.