Markt für Transfektionsreagenzien und -geräte Größe und Ausblick, 2023-2031

Marktübersicht

Der weltweite Markt für Transfektionsreagenzien und -geräte wurde im Jahr 2022 auf 1.155,76 Millionen USD geschätzt. Bis 2031 soll er schätzungsweise 2.420,97 Millionen USD erreichen und im Prognosezeitraum (2023–31) voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 8,6 % wachsen. Faktoren wie laufende Forschung und Entwicklung im Bereich Krebsbehandlung sowie die Einführung günstiger staatlicher Initiativen und externer Finanzierungen für Forschungs- und Entwicklungsmaßnahmen treiben die Nachfrage nach Transfektionsreagenzien und -geräten bis 2031 erheblich an.

Bei der Transfektion werden Nukleinsäuren mit viralen und nicht-viralen Methoden in eukaryotische Zellen eingeführt. Die Transfektionsmethode kann die Herausforderung der Übertragung der negativ geladenen Membran bewältigen. Chemikalien wie Calciumphosphat und Diethylaminoethyl (DEAE)-Dextran oder kationische, lipidbasierte Reagenzien reagieren mit der äußeren DNA-Hülle. Sie neutralisieren die insgesamt negative Ladung, übertragen die positive Ladung auf das Molekül und ermöglichen so die DNA-Übertragung.

Physikalische Methoden wie die Elektroporation erzeugen durch Anlegen elektrischer Spannung winzige Poren in der Zellmembran, die es der DNA ermöglichen, direkt in das Zytoplasma einzudringen. DEAE-Dextran wird für eine vorübergehende Transfektion verwendet; mit Lipofektion kann jedoch eine stabile Transfektion erreicht und eine langfristige Proteinexpression erreicht werden. Eine durch Calciumphosphat vermittelte Transfektion kann ebenfalls für eine stabile Transfektion verwendet werden. Die virale Transfektionsmethode erreicht eine hohe Effizienz und wird in mehreren Phasen der Entwicklung pharmazeutischer Produkte eingesetzt.

Marktdynamik

Markttreiber für Transfektionsreagenzien und -geräte

Laufende Forschung und Entwicklung im Bereich Krebsbehandlung

Eine wachsende Zahl von Krebsforschungsprojekten zur Krebsbehandlung dürfte den Bedarf an Transfektionsreagenzien und -geräten steigern und das Marktwachstum im Prognosezeitraum beeinflussen. F&E zur Krebsbehandlung umfasst Transfektionsmethoden zur Entwicklung stammzell- und genbasierter Therapien. Beispielsweise ermöglichen die Nucleofector-Technologie von Lonza und die FuGENE HD Transfection von Promega Corporation eine erfolgreiche Transfektion von Krebszelllinien mit hoher Effizienz. Ebenso hilft die Einführung einer neuartigen Technik namens Nanoelektroinjektion, die von Forschern der National University of Singapore im Oktober 2019 entwickelt wurde, bei der effizienteren Übertragung von DNA im Vergleich zu anderen Techniken.

Andererseits hat die Einführung der CRISPR-Technik (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) möglicherweise die Krebstherapie revolutioniert, vor allem die Immuntherapie. Diese Technologie wurde in klinischen Anwendungen eingeführt, wobei nur wenige Patienten die Behandlung erhalten. Umgekehrt wird diese Technik erfolgreich bei Zelllinien und Labortieren mit wichtigen genetischen Merkmalen eingesetzt, die Wissenschaftlern helfen, Krebsfälle besser zu verstehen. Weitere Transfektionsanwendungen in der Krebsforschung sind genetische Manipulation für Krebsstudien, Invasion, Migration und Metastasierung von Krebs beim Menschen, Tumorprogression und onkogene Regulierung.

Annahme günstiger Regierungsinitiativen und externer Finanzierung für Forschungs- und Entwicklungsmaßnahmen

Die Existenz von Bundesbehörden, die Mittel und Zuschüsse zur Unterstützung biotechnologischer Forschungsprojekte unter Verwendung von Transfektionstechniken bereitstellen, beschleunigt das Wachstum des Marktes für Transfektionsreagenzien und -geräte. Eine dieser Behörden, die National Science Foundation (NSF), ist eine unabhängige Agentur, die mehrere biotechnologische Projekte finanziert, die auf den Prinzipien von Wissenschaft und Technik basieren. Im Haushaltsjahr 2020 wurde ein Budget von 5.663 Millionen USD für Forschung und damit verbundene Aktivitäten bereitgestellt. Darüber hinaus wird erwartet, dass der Gesamtbetrag von 7,1 Milliarden USD, der von der NSF im Jahr 2020 bereitgestellt wurde, mehr als 7.000 Forschungsstipendien unterstützen wird. NSF-Mittel werden in etwa 50 Bundesstaaten als Zuschüsse an 2.000 Universitäten, Hochschulen und andere Einrichtungen bereitgestellt.

Darüber hinaus erhält die NSF über 48.000 wettbewerbsfähige Finanzierungsanträge und vergibt jedes Jahr fast 12.000 neue Fördermittel. Die NSF vergibt außerdem jährlich etwa 626 Millionen USD an Dienstleistungs- und Berufsverträgen. Die Projekte von universitären Laboren und Instituten wie der Cancer Society of New Zealand zur Transfektionsoptimierung mit chemischen Transfektionsmitteln dürften mit Unterstützung der Förderagenturen das Marktwachstum vorantreiben.

Marktbeschränkung für Transfektionsreagenzien und -geräte

Strenge regulatorische Richtlinien

Das eingeschränkte Wachstum dieses Marktes im Prognosezeitraum ist auf Standards zurückzuführen, die Qualitätssicherungsmaßnahmen für die Transfektionstechnologie und deren Nutzung definieren. Vor dem Beginn eines Projekts, bei dem tierisches oder menschliches Gewebe zum Einsatz kommt, muss unbedingt sichergestellt werden, dass die Art der Arbeit den einschlägigen Gesetzen und Richtlinien zu Tierversuchen und medizinisch-ethischen Grundsätzen entspricht. Darüber hinaus ist es erforderlich, die Genehmigung der zuständigen Aufsichtsbehörden und -agenturen einzuholen. Zu den Aufsichtsbehörden, die wichtige Richtlinien für die Verwendung von Tieren und Forschungsstudien festlegen, gehören die Centers for Medicare and Medicaid Services (CMS), die Federal Trade Commission (FTC) und die Food and Drug Administration (FDA). Daher ist zu erwarten, dass die von den Aufsichtsbehörden auferlegten Sicherheitsvorschriften für Biopharmazeutika und Arzneimittelverabreichungsprotokolle den Einsatz von Transfektionsmethoden einschränken werden.

Marktchancen für Transfektionsreagenzien und -geräte

Entwicklung von Nanotechnologie und Arzneimittelverabreichungssystemen

Die Nanotechnologie im Gesundheitswesen bietet das Potenzial, innovative Nanotechnik-Techniken zur Regeneration und Reparatur von Organen und Geweben zu entwickeln. Im Bereich Tissue Engineering wurden zahlreiche Forschungsstudien durchgeführt, um Gewebe und Zellen mithilfe von Biomaterialien und bioaktiven Molekülen zu erzeugen, zu reparieren und zu ersetzen. Beim Tissue Engineering können Zellen mit künstlich hergestellten Biomolekülen kombiniert werden, um Materialien zu entwickeln, die dem natürlichen Gewebe des Körpers ähneln. Darüber hinaus ist die Tissue Nanotransfection Technology (TNT) eine relativ neue Technologie, die in der Forschung zur regenerativen Medizin zur Reparatur und Regeneration beschädigter Gewebe oder Organe eingesetzt wird. Diese Technologie ist weniger zeitaufwändig und bietet eine Effizienz von über 98 %. TNT bietet im Vergleich zu herkömmlichen In-vivo-Transfektionstechnologien mehrere Vorteile.

Darüber hinaus haben Wissenschaftler in der Biotechnologie und Biomedizintechnik eine neuartige Methode zur Arzneimittelverabreichung mit Nanosekundenlasern und Kohlenstoffnanoröhren eingeführt, die auch als kostengünstigere Alternative zu herkömmlichen Lasern dienen kann. Darüber hinaus wird erwartet, dass die Arzneimittelverabreichung mit Nanopartikeln aus Eisen, Silizium und Silber das Wachstum der Transfektionsbranche mit potenziellen Möglichkeiten ankurbelt. Die Anwendung der Transfektionstechnik mithilfe der Nano-Fountain-Sondenelektroporation zur Arzneimittelverabreichung, die eine präzise und zeitgerechte Dosierung der Arzneimittel an die Zielstelle ermöglicht, ist ebenfalls in Planung und wird voraussichtlich das Marktwachstum ankurbeln. Die Arzneimittelverabreichung mithilfe der RNAi-Technologie wird voraussichtlich höhere Akzeptanzraten erfahren und den Markt in den kommenden Jahren ankurbeln.

Regionalanalyse

Nordamerika dominiert den Weltmarkt

Regional betrachtet ist der globale Marktanteil für Transfektionsreagenzien und -geräte in Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Lateinamerika sowie den Nahen Osten und Afrika unterteilt.

Nordamerika ist der bedeutendste globale Marktteilnehmer für Transfektionsreagenzien und -geräte und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 8,31 % aufweisen. Die schnelle Entwicklung kompatibler und effizienter Transfektionstechnologien durch Hersteller in Nordamerika hat erheblich zum regionalen Umsatz auf dem Weltmarkt beigetragen. Die großflächige Einführung von Gentherapien in ganz Nordamerika hat die Marktdurchdringung von Transfektionsreagenzien und -geräten ergänzt. Darüber hinaus ist Nordamerika der weltweit größte Spitzenmarkt für Transfektionsreagenzien und -geräte in den USA und Kanada. Diese Marktteilnehmer konzentrieren sich weiterhin auf innovative Transfektionsanwendungen, Instrumente, die Vielfalt verschiedener Zelllinien und ihre zellulären Interaktionen, um verschiedene Reagenzien und Zubehör für Fachleute in der Arzneimittelentwicklungsbranche zu entwickeln. Dies zielt auch darauf ab, spezifische und wirksame Medikamente herzustellen und die biowissenschaftliche Forschung voranzutreiben.

Laut der Marktanalyse von Pharmaceutical Outsourcing wird die schnelle Weiterentwicklung von Gen- und Zelltherapien durch klinische Entwicklung voraussichtlich die Ausweitung der klinischen und kommerziellen Produktion im Spätstadium in dieser Region unterstützen. Darüber hinaus bietet die zur Herstellung von Vektoren eingesetzte transiente Transfektion erhebliche Flexibilität für die Entwicklung von Gen- und Zelltherapien. Dies hat die Aufmerksamkeit von Vertragsentwicklungs- und -herstellungsorganisationen (CDMOs) in der Region erregt und zu ihrer erwarteten Dominanz während des gesamten Prognosezeitraums beigetragen.

Europa wird im Prognosezeitraum voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 8,1 % aufweisen. Zu den Faktoren, die die Umsatzgenerierung ergänzen, zählen Verbände wie die Europäische Arzneimittel-Agentur, die Europäische Föderation der Pharmazeutischen Industrie und Verbände und die Europäische Kommission. Lukrative Wachstumschancen in aufstrebenden Volkswirtschaften Osteuropas wie Polen und Russland dürften diesem Markt potenzielle Wachstumschancen bieten. Eine zunehmende Zahl von Projekten zur Zellbiologieforschung in europäischen Ländern hat regionale Akteure ermutigt, in die Entwicklung innovativer Technologien und Fortschritte bei Zellkulturanwendungen zu investieren. Darüber hinaus arbeiten Forscher in der Molekularbiologiebranche an der Entwicklung kostengünstiger Transfektionslösungen, die für verschiedene Zelllinien eingesetzt werden können. Eine zunehmende Präferenz für automatisierte Geräte und Multiplexing für konsistente Ergebnisse ist ebenfalls ein wichtiger Trend, der bei den Akteuren auf dem europäischen Markt zu beobachten ist.

Der asiatisch-pazifische Raum wird im Prognosezeitraum voraussichtlich deutlich wachsen. Dies ist auf Verbesserungen der Gesundheitsinfrastruktur und die Zunahme von Forschungsinitiativen auf akademischer und organisatorischer Ebene in dieser Region zurückzuführen. Der asiatisch-pazifische Raum verfügt über einen großen Pool an Patienten mit Infektionskrankheiten, was die Nachfrage nach Genexpressionsstudien, transgener Modellierung und Arzneimittelentwicklung ankurbelt und den Markt antreibt. Darüber hinaus wird erwartet, dass gemeinsame Initiativen mehrerer führender Marktteilnehmer zur Ausweitung ihrer geografischen Reichweite den Marktumsatz erheblich steigern werden. Größere Investitionen in die Gesundheitsforschung und wirtschaftliche Verbesserungen werden das Marktpotenzial bis 2028 voraussichtlich weiter stärken. Das Vorhandensein günstiger staatlicher Initiativen zur Förderung von Unternehmertum und Innovation wird voraussichtlich auch neue Kapitalisierungsmöglichkeiten auf dem Markt für Transfektionsreagenzien und -geräte eröffnen.

Segmentanalyse

Der globale Marktanteil für Transfektionsreagenzien und -geräte ist nach Produkt, Methode und Anwendung segmentiert.

Basierend auf dem Produkt wird der globale Markt in Reagenzien und Geräte unterteilt.

Das Reagenziensegment leistet den größten Beitrag zum Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 8,04 % aufweisen. Einschränkungen bei der Transfektion aufgrund von Unterschieden zwischen Zelltypen können durch die richtige Wahl der Reagenzien umgangen werden. Dazu gehören die Aktivierung zellulärer Stresswege und unerwartete experimentelle Verzerrungen aufgrund unterschiedlicher Transfektionsempfindlichkeiten und -effizienzen. Die neuesten Reagenzien auf Basis polymerer Formulierungen sind im Vergleich zu kationischen liposomalen Reagenzien schonender für Zellen und bieten eine höhere Genübertragungseffizienz, was die Entwicklung einzigartiger Transfektionsreagenzien auf dem Markt weiter fördert.

Basierend auf der Methode wird der globale Markt für Transfektionsreagenzien und -geräte in Elektroporation, Liposomen, Partikelbeschuss, Mikroinjektion, Adenovirusvektoren, Mikroinjektion, Calciumphosphat, DEAE-Dextran, magnetische Kügelchen, aktivierte Dendrimere und Perfektion unterteilt.

Das Segment Elektroporation leistet den größten Beitrag zum Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 8,4 % aufweisen. Aufgrund der Vorteile dieser Methode in Bezug auf Stabilität, Benutzerfreundlichkeit und Variabilität wird dieses Segment im Jahr 2022 den größten Umsatzanteil erzielen. Auch in Bezug auf die Prozessdauer ermöglicht die Elektroporation eine schnelle Transfektion. Beispielsweise können Säugetierzellen und In-vivo-Elektroporation in weniger als einer Stunde durchgeführt werden. Die schnelle, effiziente und kostengünstige Natur der Elektroporation wird das Segment im Prognosezeitraum voraussichtlich stetig vorantreiben.

Basierend auf der Anwendung ist der globale Markt in Genexpressionstudien, Proteinproduktion, transgene Modelle, Therapeutische Verabreichung, Krebsforschung und biomedizinische Forschung segmentiert.

Das Segment der Genexpressionsstudien dominierte den globalen Markt für Transfektionsreagenzien und -geräte mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 8,8 % während des Prognosezeitraums. Das Segment der Genexpressionsstudien hatte einen erheblichen Anteil am Umsatz. Die Genexpression umfasst die Analyse der Aktivität zur Genproduktbildung, die von ihrem codierenden Gen ausgeht. Sie fungiert als empfindlicher Indikator für eine biologische Aktivität, bei der sich Änderungen in Genexpressionsmustern in allgemeinen biologischen Prozessänderungen widerspiegeln. Daher wird dieser Ansatz häufig in klinischen, Forschungs- und pharmazeutischen Anwendungen eingesetzt, um bestimmte Gene, Genaktivitätsprofile und -wege besser zu verstehen.

Diese Anwendung implementiert eine Transfektionstechnik zum Einbringen exogener Sequenzen von siRNAs und miRNAs in Zellen und nutzt sie, um Gene von Interesse zu untersuchen, um eine vorübergehende Proteinproduktion durchzuführen. Somit hilft die Transfektion in Genexpressionsstudien, genetische Pfade aufzuklären, die Proteinfunktion zu bestimmen und neue Genziele für die Entwicklung von Pharmazeutika und Biotherapeutika zu entschlüsseln. Es wird erwartet, dass das Vorhandensein mehrerer Forschungsprojekte, die sich mit der Genexpression in Kombination mit Systembiologie zur Untersuchung von Krankheiten und veränderten Stoffwechselpfaden befassen, dieses Segment in den kommenden Jahren vorantreiben wird.

jüngsten Entwicklungen

• Mai 2023 – Axxam und Promega gaben die Formalisierung einer Vereinbarung bekannt, die erstklassige Dienstleistungen zur Arzneimittelentdeckung im Frühstadium für verschiedene Klassen von Zielen und zellulären Signalwegen anbieten wird.
• Juli 2022 – Das neueste und fortschrittlichste Mehrkomponenten-Transfektionsreagenz, FuGENE® 4K, wurde entwickelt, um DNA in schwierige und routinemäßige Säugetierzelllinien zu übertragen. FuGENE® 4K, das auf früheren Epochen der FuGENE®-Technologie aufbaut, bietet eine schonende, wenig toxische Transfektion, die Benutzer von FuGENE®-Reagenzien gewohnt sind, und überträgt gleichzeitig DNA effizient in verschiedene Zelllinien.