Marktbericht zur Lebendzellbildgebung: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Produkt (Geräte, Verbrauchsmaterialien, Software und Dienstleistungen), nach Anwendungen (Zellbiologie, Entwicklungsbiologie, Stammzellbiologie, Wirkstoffforschung, Sonstige) und nach Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktoren des Marktes für Lebendzellbildgebung

Anwendung von High-Content-Screening-Verfahren in der Wirkstoffforschung

Faktoren wie die zunehmende Verbreitung von High-Content-Screening inWirkstoffforschungZur Identifizierung neuer Moleküle bei Krebs und anderen Erkrankungen, durch zunehmende Anwendungen des High-Content-Screenings in toxikologischen Studien und durch die steigende Anzahl von Produkteinführungen führender Akteure wird ein Marktwachstum erwartet. Laut der im Oktober 2019 in den Archives of Toxicology veröffentlichten Analyse „Review of High-content Screening (HCS) Applications in Toxicology“ wird High-Content-Screening in verschiedenen In-vitro-Toxizitätsstudien eingesetzt. Diese neuen HCS-Methoden stellen eine wesentliche Verbesserung des Verständnisses biologischer Mechanismen, der Entwicklung neuer Medikamente und der Effizienzsteigerung toxikologischer Studien dar.

Darüber hinaus hat das High-Content-Screening laut einer in Frontiers in Cell and Developmental Biology veröffentlichten Studie das Verständnis vieler Folgeeffekte verschiedener Therapien auf Krebszellen verbessert. Die zunehmenden Initiativen führender Marktteilnehmer zur Bereitstellung von Produkten, Software und Dienstleistungen für High-Content-Screening-Verfahren in der Wirkstoffforschung werden aufgrund der Verfügbarkeit fortschrittlicher Zellbildgebungsprodukte zu einer verstärkten Nutzung dieser Produkte führen. So veröffentlichte beispielsweise PerkinElmer Inc. im Oktober 2021 die Software Signals Image Artist, eine Bildanalyse- und Managementplattform der nächsten Generation für die Wirkstoffforschung. Diese Faktoren werden das Marktwachstum somit weiter vorantreiben.

Zunehmende Verbreitung chronischer Krankheiten erfordert leistungsfähigere und schnellere Diagnosemöglichkeiten.

Die vier wichtigsten nichtübertragbaren Krankheiten, die zur Krankheitslast beitragen, sind Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und chronische Lungenerkrankungen. Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) sind chronische Krankheiten weltweit die häufigste Todesursache. So starben beispielsweise im Jahr 2019 rund 17,9 Millionen Menschen an Herz-Kreislauf-Erkrankungen, was 32 % aller Todesfälle weltweit ausmachte (WHO-Statistiken, Stand Juli 2021). Mit der zunehmenden Verbreitung dieser chronischen Krankheiten steigt der Bedarf an Diagnoseeinrichtungen für eine schnelle und präzise Diagnose. Zu diesen Diagnosemethoden gehören Lebendzell-Bildgebungsverfahren, die den Markt maßgeblich prägen.

Hemmender Faktor

Hohe Kosten von High-Content-Screening-Systemen

High-Content-Screening (HCS) ist ein etabliertes Verfahren zur multiparametrischen Analyse zellulärer Prozesse. HCS-Bildgebungssysteme wurden kontinuierlich weiterentwickelt und bieten nun mehr Flexibilität für die Anwender sowie die wachsende Nachfrage nach Assays mit komplexen zellulären Krankheitsmodellen. Der Preis der Reagenzien, die oft extrem empfindlich, teuer und aufwendig herzustellen sind, stellt jedoch einen wesentlichen Faktor dar, der das Marktwachstum hemmt. Zudem sind hohe Investitionen in Technologie für die Entwicklung anwendungsspezifischer Reagenzien erforderlich; auch die Verbrauchsmaterialien sind kostspielig. Dies verteuert High-Content-Screening-Systeme und macht sie weniger erschwinglich, was das Marktwachstum voraussichtlich dämpfen wird.

Marktchance

Staatliche Förderung der zellbasierten Forschung

Der Anstieg der Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten zur Erweiterung zellbasierter Therapien sowie die zunehmende Förderung zellbasierter Forschung durch verschiedene nationale Regierungen dürften das Marktwachstum im Prognosezeitraum beflügeln. Ebenso wurde die Einführung neuartiger zellbasierter Medikamente durch erhöhte Forschungsgelder der nationalen Regierungen für die Entwicklung von Zelltherapien ermöglicht, was die Marktexpansion voraussichtlich beschleunigen wird.

Beispielsweise stellte das Nationale Institut für Neurologische Erkrankungen und Schlaganfall (NINDS) im Geschäftsjahr 2019 1,626 Milliarden US-Dollar für die Stammzellenforschung bereit. Dies wird zu einem Anstieg der Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten auf dem Markt führen, was wiederum das Marktwachstum aufgrund der verstärkten Nutzung von Lebendzell-Bildgebungsgeräten für Forschungszwecke voraussichtlich ankurbeln wird. Dies wird wiederum die verstärkte Nutzung von Lebendzell-Bildgebungsgeräten in der Forschungsausbildung zur Folge haben und somit weitere Wachstumschancen eröffnen.

Produkt-Einblicke

Der globale Markt für Zellbildgebung ist in Geräte, Verbrauchsmaterialien sowie Software und Dienstleistungen unterteilt. Das Gerätesegment dominiert den Weltmarkt und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 6,55 % aufweisen. Dieses Segment ist weiter unterteilt in Standalone-Systeme, Mikroskope, Zellanalysatoren und Bildaufnahmegeräte. Standalone-Systeme sind Geräte, die unabhängig von anderer Hardware funktionieren und nicht in ein anderes Gerät integriert sind. Haupttreiber des Segmentwachstums sind die breite Anwendung dieser Systeme in der Lebendzellbildgebung und der zunehmende Fokus auf Forschung und Entwicklung mithilfe von Technologie. Ein Mikroskop ist ein Laborinstrument zur Untersuchung von Objekten, die für das menschliche Auge zu klein sind.

Darüber hinaus existieren verschiedene mikroskopische Verfahren zur Lebendzellbildgebung. Die Lebendzellbildgebung erfolgt primär mittels Fluoreszenzmikroskopie. Zellanalysatoren sind hochmoderne Durchflusszytometer mit anpassungsfähigen Designs für unterschiedliche experimentelle Komplexitäten und Durchsatzanforderungen. Wachstumstreiber dieses Segments sind die zunehmenden strategischen Initiativen der Marktteilnehmer und der verstärkte Fokus auf Forschung und Entwicklung im Bereich der Lebendzellbildgebung. Ein Bildaufnahmegerät umfasst ein optisches Modul zur Bildaufnahme, mindestens ein Sensormodul zur Erzeugung von Bildsignalen für das aufgenommene Bild sowie ein Datenverarbeitungsmodul zur Generierung von Bilddaten auf Basis dieser Bildsignale.

Software und Services für die Lebendzellbildgebung beschleunigen und vereinfachen den Prozess. Die zunehmende Anzahl an Produkteinführungen und der wachsende Fokus auf technologiegestützte Verfahren treiben das Wachstum dieses Segments voran. So brachte Nanolive SA beispielsweise im März 2021 mit EVE Analytics eine integrierte und benutzerfreundliche Softwarelösung für die unvoreingenommene, nicht-invasive und kontinuierliche Lebendzellanalyse und -quantifizierung auf den Markt. Nanolives CX-A stellt zusammen mit der Quantifizierungssoftware EVE Analytics einen Durchbruch im Bereich der quantitativen Lebendzellbildgebung und -analyse dar. Mit der Plattform von Nanolive erzielen Forscher früher und schneller signifikante Ergebnisse.

Darüber hinaus nutzte Olympus im August 2019 mit der neuen High-Content-Screening-Station scanR 3.1 die Möglichkeiten der künstlichen Intelligenz (KI) vollumfänglich für zukunftsweisende Forschung in den Lebenswissenschaften. Sie vereint Automatisierung, Geschwindigkeit, Durchsatz und Reproduzierbarkeit von HCS-Anwendungen in einem mikroskopbasierten System und erhöht so dessen Modularität und Anpassungsfähigkeit. Die scan HCS-Software von Olympus kann Zellkernpositionen in Mikrotiterplatten allein aus Hellfeld-Transmissionsbildern zuverlässig und mit einer Genauigkeit bestimmen, die der Fluoreszenzmikroskopie ebenbürtig ist. Solche Produktentwicklungen dürften die Nachfrage nach weiteren Produkten dieser Art ankurbeln und so zum Marktwachstum beitragen.

Anwendungseinblicke

Der globale Markt für Lebendzellbildgebung ist in Zellbiologie, Entwicklungsbiologie, Stammzellbiologie, Wirkstoffforschung und weitere Bereiche unterteilt. Das Segment Zellbiologie hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein jährliches Wachstum von 6,71 % aufweisen. Die Zellbiologie, oft auch als Zytologie bezeichnet, ist ein Teilgebiet der Biologie, das sich mit dem Verständnis der Zusammensetzung, Funktion und des Verhaltens von Zellen befasst. Die meisten zellbiologischen Bildgebungsverfahren werden mit Weitfeldmikroskopie durchgeführt, bei der das Mikroskop ohne zusätzliche optische Manipulation ein Bild der Probe auf der Kamera erzeugt. Lebende Zellen werden am häufigsten mit einem inversen Epifluoreszenzmikroskop abgebildet. Dies ermöglicht die Beobachtung von Zell-Zell-Interaktionen, dem Verhalten einzelner Zellen und den Bewegungen zellulärer Moleküle oder Organellen. CytoSMART Technologies hat im Mai 2020 eine neue Lebendzellbildgebungstechnologie vorgestellt. Sie bietet Forschern eine einfache und kostengünstige Option für den direkten Vergleich verschiedener Zelltypen.ZellkulturenDas CytoSMART Lux2 Duo Kit ist ein Beispiel dafür. Daher wird erwartet, dass die zunehmende Forschung und Produkteinführungen in diesem Segment das Marktwachstum im Prognosezeitraum ankurbeln werden.

Forscher und Mediziner könnten Krankheiten und Beschwerden besser verstehen, indem sie beobachten, wie sich Stammzellen in Zellen von Knochen, Herzmuskelzellen, Neuronen und anderen Organen und Geweben differenzieren. Daher gewinnt die Lebendzellbildgebung in der Stammzellforschung zunehmend an Bedeutung. In dem 2019 veröffentlichten Artikel „Live-cell imaging of subcellular structures for quantitative evaluation of pluripotent stem Cells“ entwickelten die Forscher ein Lebendzellbildgebungsverfahren namens Phasenverteilungs-Bildgebungssystem (PD-Bildgebung), das subzelluläre Strukturen in ungefärbten und unmarkierten Zellen quantitativ darstellt. Dieses Verfahren wurde zur Bewertung pluripotenter Zellen eingesetzt. Die Studie kam zu dem Schluss, dass PD-Bildgebungssysteme für das Screening lebender pluripotenter Stammzellen genutzt werden könnten.StammzellenStammzellen besitzen potenziell hohe Pluripotenz, bevor strengere Qualitätskontrollen durchgeführt werden. Der zunehmende Einsatz von Stammzellen in verschiedenen Forschungs- und Behandlungsbereichen erhöht den Bedarf an deren Erforschung. Die wachsende Forschung in diesem Bereich treibt das Wachstum dieses Segments voran.

Regionale Einblicke

Nordamerika ist der bedeutendste Marktteilnehmer im globalen Markt für Zellbildgebung und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 7,26 % verzeichnen. Die große Anzahl an Patienten und die wachsende Zahl älterer Menschen tragen maßgeblich zum Marktanteil in dieser Region bei. Haupttreiber sind die hohen Investitionen in die Forschung zur Lebendzellbildgebung. Aufgrund von Faktoren wie der Zunahme chronischer Erkrankungen und der Vielzahl an Forschungs- und Entwicklungsprogrammen (F&E) in den USA halten die Vereinigten Staaten derzeit den größten Marktanteil in Nordamerika. Laut den aktuellsten Schätzungen der Centers for Disease Control and Prevention (CDC) wurden in den USA im Jahr 2020 rund 34.800 HIV-Neuinfektionen gemeldet. Derselben Quelle zufolge wissen 13 % der HIV-Infizierten in den USA nichts von ihrer Infektion und benötigen daher eine schnelle Diagnose. Die große Patientenbasis und das hohe Pro-Kopf-Einkommen tragen dazu bei, dass Regierung und Forschungseinrichtungen das Marktwachstum in dieser Region beschleunigen können.

Trends auf dem europäischen Markt für Lebendzellbildgebung

Für Europa wird im Prognosezeitraum ein durchschnittliches jährliches Wachstum von 6,69 % erwartet. Die zunehmende Verbreitung chronischer Krankheiten und der Anstieg vonGentherapieForschung und steigende staatliche Fördermittel für Zell- und Gentherapien dürften das Marktwachstum in dieser Region ankurbeln. Im Februar 2022 wurde in Großbritannien ein Gentherapiezentrum gegründet, das sich einem landesweiten Netzwerk von Gentherapiekliniken anschloss, um Patienten alternative Behandlungsmöglichkeiten zu bieten. Das Zentrum hat sich zum Ziel gesetzt, die Gentherapie weiterzuentwickeln und neue Therapieoptionen für Patienten zu erschließen. Die zunehmende Anzahl von Gentherapiezentren in Großbritannien könnte zu verstärkter Forschung in diesen Zentren und damit zu einer verstärkten Nutzung von Zellbildgebungsgeräten führen und so das Marktwachstum in dieser Region weiter ankurbeln. Darüber hinaus dürfte die Kapitalbeschaffung biopharmazeutischer Unternehmen in der Region zur Entwicklung von Zelltherapien die Nutzung von Lebendzellbildgebungsgeräten weiter fördern und somit das Marktwachstum zusätzlich ankurbeln. Beispielsweise sammelte das französische Unternehmen TreeFrog Therapeutics im September 2021 64 Millionen Euro ein, um die Herstellung von Gen- und Zelltherapien zu vereinfachen und kostengünstiger zu gestalten.

Trends auf dem asiatisch-pazifischen Markt für Lebendzellbildgebung

Der Markt für Lebendzellbildgebung im asiatisch-pazifischen Raum wird aufgrund der Zunahme chronischer Erkrankungen wie Krebs und Diabetes, technologischer Fortschritte und verstärkter Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten voraussichtlich wachsen. Laut Daten von Globocan aus dem Jahr 2020 gab es in China rund 4.568.754 neue Krebsfälle und 3.002.899 krebsbedingte Todesfälle. Bis 2040 wird ein Anstieg der Krebsfälle auf 6.845.787 erwartet. Die hohe Sterblichkeitsrate und der prognostizierte Anstieg der Krebsfälle dürften daher die Nachfrage nach präziser und frühzeitiger Diagnose erhöhen. Für die Krebsdiagnostik werden Lebendzellbildgebungsprodukte benötigt, was den untersuchten Markt antreiben wird. Darüber hinaus werden hohe Investitionen in die zellbasierte Forschung den Markt voraussichtlich weiter beflügeln. So erhielt Eyestem beispielsweise im Mai 2021 Finanzmittel von Endiya Partners aus den Bereichen Technologie, Gesundheitswesen und Biowissenschaften. Diese Finanzierung könnte Eyestem in die Lage versetzen, die Skalierung seiner Plattform voranzutreiben und erschwingliche Zelltherapien zu entwickeln.trockene altersbedingte Makuladegeneration (trockene AMD)Solche Investitionen könnten dazu beitragen, Therapien für weitgehend ungedeckte Bedürfnisse zu entwickeln, was den Markt voraussichtlich ankurbeln wird.

Markttrends für Lebendzellbildgebung im Nahen Osten und Afrika

Im Nahen Osten und in Afrika werden Faktoren wie die zunehmende Belastung durch chronische Krankheiten, steigende Investitionen und strategische Initiativen von Marktteilnehmern das Marktwachstum voraussichtlich ankurbeln. Laut der International Diabetes Federation (IDF) lebten 2021 in den Vereinigten Arabischen Emiraten (VAE) 990.900 Menschen mit Diabetes. Diese Zahl wird voraussichtlich bis 2030 auf 1.177.500 und bis 2045 auf 1.325.800 steigen. Derselben Quelle zufolge betrug die Gesamtzahl der Diabetesfälle in Kuwait und Saudi-Arabien im Jahr 2021 803.400 bzw. 4.274.100. Die hohe Diabetesprävalenz in diesen Ländern könnte die Nachfrage nach Geräten zur Lebendzellbildgebung für die Entwicklung zellbasierter Therapien erhöhen und somit den Markt antreiben.