Marktbericht für Einweg-Bioprozesssonden und -sensoren: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Sensortyp (pH-Sensor, Sauerstoffsensor, Drucksensor, Temperatursensor, Leitfähigkeitssensor, Durchflussmesser und -sensoren, Sonstige), nach Workflow (Upstream, Downstream), nach Endverwendung (Biopharmazeutische Hersteller (CMOs & CROs, Eigenhersteller), Labore und akademische/klinische Forschungsinstitute) und nach Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktor für den Markt für Einweg-Bioprozesssonden und -sensoren

Zunehmende Nutzung von Einwegtechnologie (sut) für die Bioproduktion

Die Produktion von Biologika, Biosimilars und anderen biopharmazeutischen Produkten setzt im biopharmazeutischen Sektor zunehmend auf Einwegtechnologien. Hersteller streben die Integration von Einwegmaschinen in ihre Produktionsabläufe an, um die Herstellungskosten zu senken. Einweggeräte bieten Vorteile wie erhöhte Flexibilität und eine beschleunigte Entwicklung und Vermarktung biopharmazeutischer Produkte. Aufgrund dieser Vorteile stellen biopharmazeutische Hersteller auf Einwegtechnologie um, um die steigende Nachfrage nach biopharmazeutischen Produkten zu decken. Sie profitieren von reduzierten Kontaminationsraten, geringeren Kosten und einer höheren Produktionseffizienz. Darüber hinaus ermöglicht die Einwegtechnologie eine kontinuierliche Produktion und verkürzt die Produktionsdurchlaufzeiten erheblich. Da Einweggeräte geeignete Einwegsensoren für die präzise Messung wichtiger Parameter benötigen, wird für die kommenden Jahre ein starkes Wachstum der Nachfrage nach solchen Einwegsensoren erwartet. Daher wird die Ausweitung derEinweg-BioprozessierungDer Markt für Einwegsonden und -sensoren wird die Nachfrage im Prognosezeitraum voraussichtlich ankurbeln. Die meisten Bioprozessanlagen verwenden verschiedene Einwegprodukte, was zum Umsatzwachstum des Marktes für Einwegsonden und -sensoren beiträgt.

Steigende Nachfrage nach verbesserter Bioprozessüberwachung

Ein weiterer Faktor, der den Markt für Einwegsonden und -sensoren ankurbelt, ist die steigende Nachfrage nach verbesserten Geräten zur Bioprozessüberwachung. Die wachsende biopharmazeutische Industrie benötigt hochentwickelte Sensoren, um die regulatorischen Standards zu erfüllen, die immer komplexere und detailliertere Prozessmessungen fordern. Trotz des zunehmenden Einsatzes von Einwegsystemen durch biopharmazeutische Hersteller entspricht die Sensorqualität nicht den Anforderungen. Daher steigt auch die Nachfrage nach verbesserten Sensoren, die präzisere Ergebnisse liefern.

Laut der Studie zur Produktionskapazität und -auswertung biopharmazeutischer Produkte konzentrieren sich die Teilnehmer verstärkt auf die Entwicklung von Einwegsonden und -sensoren. Dieser Bereich wurde von den Teilnehmern am häufigsten genannt. Die Nachfrage nach Einwegsensoren für pH-Wert und gelösten Sauerstoff ist gestiegen. Dies ist auf verbesserte Analysemethoden sowie Verfahren zur Prozessüberwachung und -steuerung zurückzuführen. Verbesserte Sensoren erleichtern die Prozessanalyse und die Quantifizierung von Prozessdaten.

Darüber hinaus eröffnen Einwegsensoren neue Möglichkeiten, die Vorteile eines Einweg-Überwachungsmodells zu nutzen. Die Hersteller konzentrieren sich jedoch auf die Behebung von Problemen hinsichtlich Robustheit, Leistung und Eignung der Sensoren und treiben so den Markt voran.

Marktbeschränkung

Umweltbedenken

Umweltbedenken im Zusammenhang mit sicheren Einwegprodukten hemmen das Marktwachstum. Endanwender stehen vor der Herausforderung, die Probleme im Zusammenhang mit Einweg-Bioprozesssensoren zu lösen. Da Glaselektrodensonden/Standard-Glas-Elektrochemiesensoren wiederverwendbar sind, bestehen bei ihrer Verwendung keine Umweltbedenken. Mit dem zunehmenden Einsatz von Einwegtechnologien wird die sichere Entsorgung von Einwegprodukten jedoch immer wichtiger. Obwohl der Anteil an Einwegkunststoffen, der durch Bioprozessprozesse entsteht, gering ist, kann dieses Problem die Markteinführung von Einwegsonden und -sensoren behindern. Darüber hinaus kann die verstärkte Verwendung von Einwegsystemen zu zusätzlichem Feststoffabfall führen und somit die Umweltbelastung erhöhen.

Marktchance

Entwicklung neuer Sensoren für Bioprozesse

Die Entwicklung neuer Sensoren für die Bioprozessüberwachung dürfte lukrative Chancen auf dem globalen Markt für Einwegsonden und -sensoren eröffnen. Die derzeit verfügbaren Einwegsonden und -sensoren stoßen bei ihrer Anwendung in der biopharmazeutischen Produktion auf Herausforderungen. Zudem eignen sie sich nur für eine begrenzte Anzahl grundlegender Analyten. Daher steigt der Bedarf an Weiterentwicklungen in diesem Bereich und eröffnet Unternehmen neue Marktchancen. Obwohl Einwegsensoren bereits verbessert werden, besteht noch Potenzial für weitere Verbesserungen, um den Prozessanforderungen und der Nachfrage der Endnutzer gerecht zu werden. Solche Möglichkeiten dürften Anbietern einen Wettbewerbsvorteil verschaffen. Zu den potenziellen Verbesserungsmöglichkeiten gehören:

• Konnektivität
• Standardschnittstellen
• Genauigkeit und Reproduzierbarkeit
• Mechanische Haltbarkeit
• Vorkalibrierung innerhalb der Rekalibrierung
• Optionen zur Sterilisation

Kommerziell erhältliche Einwegsensoren, beispielsweise für Durchfluss, Druck und Zelldichte, werden häufig in Forschung und Entwicklung eingesetzt. Es besteht jedoch Verbesserungspotenzial bei diesen Produkten, die die biopharmazeutische Produktion unterstützen sollen. Dies eröffnet globalen Akteuren Marktchancen.

Regionalanalyse

Nordamerika: Dominante Region

Nordamerika dominierte den Markt für Einwegsonden und -sensoren und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 13,3 % verzeichnen. Dies ist auf die zunehmende Verbreitung neuer Technologien wie der Einwegtechnologie (SUT) sowie auf bedeutende biopharmazeutische und andere Entwicklungen zurückzuführen.BiotechnologieBranchen. Darüber hinaus trägt der zunehmende Einsatz von Einwegmaterialien in Bioproduktionsanlagen durch verschiedene Unternehmen, darunter Eigenhersteller und Auftragsfertiger, maßgeblich zum Umsatzwachstum dieser Region bei. Im Januar 2020 kündigte die 3i Group die Errichtung einer Bioprozessanlage für Einwegmaterialien durch die Übernahme von Silicone Altimex, Cellon und TBL Performance Plastics an, um den nordamerikanischen Markt zu bedienen. Im Januar 2018 kooperierte Abzena mit Sartorius Stedim Biotech, um in den Werken in San Diego und Bristol Produktionsanlagen für Einwegmaterialien zu installieren. Steigende Investitionen von Unternehmen in Einwegtechnologie dürften den Markt in der Region weiter ankurbeln. So investierte beispielsweise Thermo Fisher Scientific im Juni 2019 50 Millionen US-Dollar in Bioproduktionskapazitäten, um seine Produktionsanlagen für Einwegmaterialien in Logan, USA, weiter auszubauen. GE Healthcare mit Hauptsitz in Chicago hat zahlreiche Investitionen in Einwegtechnologien getätigt. Im Jahr 2016 erweiterte das Unternehmen seine Produktionskapazität in Westborough, Massachusetts, durch eine Übernahme im Wert von 7 Millionen US-Dollar. Es wird erwartet, dass solche Initiativen sich positiv auf die Umsatzgenerierung in Nordamerika auswirken und zu deren führendem Marktanteil führen werden.

Asien-Pazifik: Wachstumsregion

Der asiatisch-pazifische Raum ist die zweitgrößte Region. Es wird erwartet, dass der Markt bis 2030 ein Volumen von 2,7 Milliarden US-Dollar erreichen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 16,2 % entspricht. Für den Markt für Einwegsonden und -sensoren im asiatisch-pazifischen Raum wird ein signifikantes Wachstum prognostiziert. Dies ist auf die weite Verbreitung der Biotechnologie und die zunehmenden technologischen Innovationen in der Region zurückzuführen. Darüber hinaus dürften die wachsende Anwendung von Einwegtechnologien in der Biopharmazie, die zunehmende Nutzung von Einwegmaterialien in der Bioproduktion und die Kosteneffizienz von Einwegprodukten die Umsatzgenerierung des Marktes in der Region positiv beeinflussen. Der wachsende biopharmazeutische und biotechnologische Sektor der Region dürfte zudem die Einführung von Einwegtechnologien beschleunigen und somit die Nachfrage nach Einwegsonden und -sensoren steigern. Im Oktober 2019 investierte die australische Bundesregierung außerdem 35 Millionen US-Dollar in den Bioproduktionssektor des Landes, um biologische Systeme zur Herstellung kommerzieller Produkte zu entwickeln. Solche staatlichen Initiativen dürften die Nutzung von Einwegsensoren in der Bioproduktion weiter fördern.

Europa ist die drittgrößte Region. 2019 belegte Europa nach Nordamerika den zweiten Platz in Bezug auf den Umsatz. Die zunehmende Verwendung von Einwegmaterialien in der biopharmazeutischen Industrie, technologische Entwicklungen bei Bioprozesssystemen und hohe Gesundheitsausgaben dürften zum Marktwachstum in Europa beitragen. Die Expansion globaler Unternehmen im Bereich Biopharmazeutika und die Modernisierung von Produktionsanlagen durch CDMOs werden den Markt voraussichtlich weiter ankurbeln. So erweiterte beispielsweise AGC, Inc. im November 2019 ihre biopharmazeutische Produktion durch die Installation einer Aufreinigungslinie am Standort Kopenhagen. Im März 2020 schloss WuXi Biologics den Bau einer großtechnischen Produktionsanlage in Irland ab. Diese Anlage ist mit Einwegmaterialien ausgestattet.BioreaktorenIm September 2017 implementierte der Schweizer CDMO Celonic AG die Einweg-Bioreaktoren Mobius von MilliporeSigma. Die zunehmende Verbreitung von Einwegtechnologien dürfte daher die Akzeptanz und Nachfrage nach Einwegsonden und -sensoren in der Region weiter steigern. Zu den wichtigsten Unternehmen in der Region zählen Sartorius Stedim Biotech, Equflow, Vekamaf Services B.V., PreSens Precision Sensing GmbH und Optek-Danulat, Inc., die maßgeblich zum Umsatz des Marktes beitragen.

Segmentanalyse

Nach Sensortyp

Der globale Markt für Einweg-Bioprozesssonden und -sensoren ist unter anderem in pH-Sensoren, Drucksensoren, Sauerstoffsensoren, Temperatursensoren, Leitfähigkeitssensoren und Durchflussmesser unterteilt. Das Segment der pH-Sensoren dominierte den Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein jährliches Wachstum von 15,3 % verzeichnen. Aufgrund der wachsenden Kapazitäten in der biopharmazeutischen Produktion ist die Nachfrage nach Einweg-Bioreaktoren in den letzten Jahren stark gestiegen. Daher wird auch der Bedarf an Einweg-pH-Sensoren voraussichtlich zunehmen. Optische Sensoren gelten als die am häufigsten verwendeten Standardgeräte zur pH-Wert-Messung. Dies ist auf ihre Eigenschaften zurückzuführen, wie z. B. berührungslose Messung bzw. minimalinvasive Verfahren, Vorkalibrierung, einfache Integration in Einweg-Bioreaktoren und hohe Genauigkeit. Darüber hinaus haben Sartorius Stedim Biotech und Metroglas eine gammastabile elektrochemische Einweg-pH-Sonde entwickelt. Der Einsatz von gammastabilen, driftarmen und einfach zu integrierenden Einweg-pH-Sensoren ist in der biopharmazeutischen Industrie jedoch noch begrenzt.

Nach Workflow

Der globale Markt für Einweg-Bioprozesssonden und -sensoren ist in Upstream- und Downstream-Bereiche unterteilt. Das Upstream-Segment hatte den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein jährliches Wachstum von 14,4 % verzeichnen. Für Upstream-Bioprozessanwendungen sind verschiedene Einwegsysteme verfügbar. Mit der Entwicklung zahlreicher Einwegprodukte für die Upstream-Verarbeitung wird auch die Nachfrage nach Einwegsonden und -sensoren in den kommenden Jahren voraussichtlich steigen. Sonden und Sensoren sind entscheidend für die Überwachung aller kritischen Prozessparameter (CPPs) während der Zellkultur in einem Bioreaktor. Die in der Upstream-Bioprozessierung eingesetzten Sensoren sind entweder online oder offline. Online-Sensoren werden weiter in Inline- und Atline-Sensoren unterteilt. Diese Sensoren bieten Vorteile wie die Vermeidung von Kreuzkontaminationen und die präzise Überwachung von Parametern, was zu einer höheren Produktivität führt.

Nach Endverwendung

Der globale Markt für Einweg-Bioprozesssonden und -sensoren ist in biopharmazeutische Hersteller (CMOS & CROs, Eigenhersteller), Labore und akademische/klinische Forschungsinstitute unterteilt. Das Segment der biopharmazeutischen Hersteller hatte den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 14,4 % wachsen. Das Wachstum kontinuierlicher Bioprozesse in Verbindung mit den Vorteilen der Einwegtechnologie hat zu einer steigenden Nachfrage nach Einwegsensoren geführt. Die biopharmazeutische Produktion verlagert sich hin zur Herstellung von Medikamenten, die keine Blockbuster sind, und die Anwendung von Einwegtechnologien nimmt ebenfalls zu. Darüber hinaus haben viele biopharmazeutische Unternehmen ihre Produktionsanlagen umgestaltet oder erweitert, um Einwegtechnologie in ihre Produktionsabläufe zu integrieren. Das Zusammenwirken der oben genannten Faktoren wird das Segment in den kommenden Jahren voraussichtlich antreiben. Zudem dürften die kommerziellen Vorteile von Einwegsensoren, wie Kosteneffizienz und reduzierte Arbeitskosten, die Anwendung dieser Produkte in der biopharmazeutischen Industrie in naher Zukunft weiter steigern.