Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de laboratorios en un chip y microarrays por tipo (laboratorio en un chip, microarray), por producto (instrumentos, reactivos y consumibles, software y servicios), por aplicación (diagnóstico clínico, descubrimiento de fármacos, genómica y proteómica, otras aplicaciones), por usuario final (empresas de biotecnología y farmacéuticas, hospitales y centros de diagnóstico, institutos académicos y de investigación) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el periodo 2025-2033.

Dinámica del mercado

Factores que impulsan el mercado global de laboratorios en un chip y microarrays

Aumento de la demanda de pruebas en el punto de atención

Las pruebas en el punto de atención (POC) permiten a los profesionales sanitarios diagnosticar a un paciente en la consulta, en una ambulancia, en casa, en el campo o en el hospital. Para las pruebas POC se emplean dispositivos con tecnología de laboratorio en un chip, ya que requieren muestras pequeñas y utilizan canales microfabricados para analizarlas. La microfluídica es una tecnología clave para los dispositivos de diagnóstico POC. Gracias a su capacidad para miniaturizar e integrar la mayoría de los módulos funcionales utilizados en los laboratorios centrales en un chip pequeño, la microfluídica y las tecnologías de laboratorio en un chip se consideran soluciones prometedoras para satisfacer las necesidades de las pruebas POC. Los resultados del diagnóstico se pueden obtener rápidamente para ayudar a los profesionales a tomar decisiones médicas acertadas.

Además, el uso de diagnósticos en el punto de atención en atención primaria proporciona resultados precisos. Es rentable en comparación con otros métodos, lo que puede impulsar su demanda en el diagnóstico de enfermedades. Por ejemplo, el estudio de investigación publicado en enero de 2021, titulado "Rentabilidad de las pruebas de A1C en el punto de atención en un entorno de atención primaria", concluyó que el uso de dispositivos POC-A1c en entornos de atención primaria permite monitorizar la hemoglobina glicosilada A1c como marcador en personas con diabetes tipo 2 y es una alternativa rentable, lo que impulsará aún más el crecimiento del mercado estudiado de laboratorio en un chip y microarrays. Por lo tanto, debido a la facilidad de uso y la capacidad de proporcionar resultados instantáneos, junto con la facilidad de adquisición, el uso de diagnósticos POC está aumentando rápidamente, lo que, a su vez, promueve el crecimiento general del mercado.

Aumento de la incidencia de enfermedades crónicas

Las enfermedades crónicas, como las cardiopatías, el cáncer, los accidentes cerebrovasculares, la diabetes y la artritis, tienen efectos duraderos y persisten durante más de tres meses. Estas enfermedades no se transmiten de persona a persona y también se denominan enfermedades no transmisibles.

Por ejemplo, según los datos clave de 2021 de la Organización Mundial de la Salud (OMS), a nivel mundial, las enfermedades no transmisibles (ENT) causan la muerte de 41 millones de personas al año, lo que equivale al 71 % de todas las muertes. Entre los 30 y los 69 años, más de 15 millones de personas fallecen anualmente a causa de una enfermedad no transmisible; el 85 % de estas muertes prematuras ocurren en países de ingresos bajos y medios. Estos países representan el 77 % de todas las muertes por enfermedades no transmisibles. La mayoría de las muertes por enfermedades no transmisibles, es decir, 17,9 millones de personas al año, son causadas por enfermedades cardiovasculares, seguidas del cáncer (9,3 millones), las enfermedades respiratorias (4,1 millones) y la diabetes. Se prevé que la creciente prevalencia de enfermedades crónicas impulsará aún más la necesidad de pruebas diagnósticas, acelerando el crecimiento del mercado mundial de productos de laboratorio en un chip y microarrays.

Restricciones al mercado global de laboratorios en un chip y microarrays

Limitaciones de diseño de la tecnología de laboratorio en un chip

El diseño y la fabricación de dispositivos funcionales y de bajo coste a escala reducida constituyen el principal obstáculo para el desarrollo de la tecnología de laboratorio en un chip (LAB). Según un artículo de Elveflow de 2020, la investigación actual sobre LAB se centra en el diseño de tratamientos superficiales específicos. Para el diseño de dispositivos LAB o microfluídicos destinados a aplicaciones biomédicas, se requieren módulos de detección sensibles, como termocicladores para reacciones de PCR, espectrómetros de masas para el análisis de muestras, microscopios para células, visualización de fluorescencia y bacterias. Estos avances evidencian los beneficios limitados y la escasa adopción de la tecnología LAB. Por consiguiente, la complejidad de su diseño sigue frenando el crecimiento general del mercado.

Oportunidades de mercado globales para laboratorios en un chip y microarrays

Mayor aplicación de la proteómica y la genómica en la investigación del cáncer.

El mundo de la investigación en ciencias de la vida ha mejorado significativamente en la última década. La introducción de nuevas tecnologías permite a los investigadores obtener más resultados con menores cantidades de reactivos. Las mutaciones hereditarias desempeñan un papel fundamental en el riesgo de cáncer, y su comprensión puede conducir al desarrollo de medidas preventivas para reducir la probabilidad de padecerlo. Estas mutaciones pueden analizarse de diversas maneras, como mediante secuenciación y otros métodos. Sin embargo, los estudios de microarrays ofrecen la solución más económica. Con los microarrays, se pueden estudiar simultáneamente cientos de miles de SNP en grandes conjuntos de muestras. Varios científicos utilizan actualmente los microarrays como herramienta de cribado para profundizar en la comprensión de la citogenética del cáncer.

Además, el enfoque proteómico ha ganado popularidad en los estudios oncológicos, según un artículo de investigación de septiembre de 2021 titulado "Aplicación de la proteómica en el cáncer: tendencias y enfoques recientes para el descubrimiento de biomarcadores". Las tecnologías basadas en la proteómica han permitido encontrar posibles biomarcadores y patrones de expresión proteica que pueden clasificar tumores, predecir su pronóstico y determinar qué pacientes podrían responder bien a un tratamiento determinado. Estos estudios indican que el creciente interés en la investigación oncológica está aumentando la demanda de productos con tecnología de microarrays y laboratorios en un chip, impulsando así el crecimiento del mercado. Por lo tanto, se espera que todos estos factores impulsen el mercado en general.

Análisis segmentario

El mercado global de laboratorios en un chip y microarrays se segmenta por tipo, producto, aplicación, usuario final y región.

En función del tipo

Por tipo, el mercado global de laboratorios en un chip y microarrays (biochips) se segmenta en laboratorios en un chip y microarrays. El segmento de laboratorios en un chip representó la mayor cuota de mercado y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 13,4 % durante el período de pronóstico. El concepto de laboratorio en un chip busca miniaturizar los procedimientos de laboratorio para permitir la automatización y la paralelización mediante chips microfluídicos, que pueden manejar volúmenes de muestra minúsculos. Los dispositivos de laboratorio en un chip (LOC) pueden ahorrar mucho tiempo, y los reactivos, como muestras, se analizan en el lugar donde se generan. También reduce los residuos químicos y la exposición a sustancias peligrosas. Los dispositivos de laboratorio en un chip equipados con electrodos para la detección de partículas o células, empaquetamiento de partículas, clasificación, electroforesis, PCR, etc., están disponibles comercialmente. Los dispositivos de laboratorio en un chip también son excelentes herramientas para la investigación celular, como la clasificación y el cultivo de células, y campos como los modelos artificiales de enfermedades y los estudios de toxicidad. Por lo tanto, se espera que los factores mencionados anteriormente impulsen el crecimiento del mercado durante el período previsto.

En base al producto

Por producto, el mercado global de laboratorios en un chip y microarrays (biochips) se segmenta en instrumentos, reactivos y consumibles, software y servicios. El segmento de reactivos y consumibles representó la mayor cuota de mercado y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 13,6 % durante el período de pronóstico. Este segmento abarca reactivos y cartuchos y chips para microarrays/laboratorios en un chip. Un cartucho es un dispositivo de laboratorio en un chip empaquetado para su venta al usuario final. Los reactivos y el contenido biológico se añaden al dispositivo para crear el cartucho consumible. Además de la alta precisión requerida durante la fabricación del chip, los sustratos de microarrays/laboratorios en un chip, es decir, portaobjetos de vidrio o polímero, también deben ser inertes frente a la muestra y los reactivos de ensayo, que pueden incluir disolventes orgánicos/inorgánicos o soluciones con valores de pH extremos. Estos requisitos incrementan el coste de los chips y cartuchos. Los kits de reactivos son específicos para cada ensayo e incluyen geles, colorantes y tampones para facilitar la separación de muestras mediante microfluidos. El uso de reactivos en dispositivos basados ​​en microarrays y sistemas de laboratorio en un chip suele tener un coste elevado. Por lo tanto, la disponibilidad de tecnología microfluídica en países en desarrollo a menudo se ve limitada por el alto coste de los kits importados. Diversos actores del mercado están lanzando productos relacionados con microarrays. Además, en diciembre de 2019, Dolomite Microfluidics lanzó varias opciones nuevas de chips microfluídicos para su innovador sistema Telos. La gama ampliada ahora incluye una versión de 50 μm del chip de reactivos Telos 2 para complementar la opción original de 100 μm, lo que permite la formación de gotas monodispersas de 10 a 75 μm que contienen dos reactivos. Por consiguiente, se espera que los factores mencionados impulsen el crecimiento del mercado durante el período previsto.

Sobre la base de la solicitud

Según su aplicación, el mercado global de laboratorios en un chip y microarrays (biochips) se segmenta en diagnóstico clínico, descubrimiento de fármacos, genómica y proteómica, y otras aplicaciones. El segmento de diagnóstico clínico representó la mayor cuota de mercado y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 14,5 % durante el período de pronóstico. Existe una enorme demanda para el desarrollo de biochips de diagnóstico clínico fáciles de usar y económicos, que utilizan chips microfluídicos de plástico totalmente integrados. Estos chips proporcionan mediciones rápidas y fiables de parámetros metabólicos en el cuerpo humano con una mínima invasión. El uso de la tecnología basada en microarrays para realizar hibridación genómica comparativa en microarrays (aCGH) tiene un impacto significativo en el diagnóstico de trastornos genéticos. Por lo tanto, se espera que este segmento experimente un crecimiento durante el período de pronóstico.

En función del usuario final

Por usuario final, el mercado global de laboratorios en un chip y microarrays (biochips) se segmenta en empresas de biotecnología y farmacéuticas, hospitales y centros de diagnóstico, e institutos académicos y de investigación. El segmento de empresas de biotecnología y farmacéuticas representó la mayor cuota de mercado y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 13,7 % durante el período de pronóstico. Los dispositivos de laboratorio en un chip forman parte de una amplia gama de aplicaciones biomédicas y analíticas, como el análisis de proteínas y ADN, la detección de patógenos, la electroforesis, el diagnóstico clínico rápido, la ciencia forense, el análisis de química sanguínea y la citometría de flujo. Las tecnologías de laboratorio en un chip tienen una importancia significativa en los campos farmacéutico y biotecnológico, y la mayoría de sus aplicaciones microfluídicas se encuentran en la investigación biotecnológica. Por lo tanto, con el creciente uso de dispositivos de laboratorio en un chip por parte de las empresas farmacéuticas y biotecnológicas y su importancia en la investigación, se espera que el segmento experimente un crecimiento considerable durante el período de pronóstico.

Análisis regional

Por regiones, el mercado mundial de laboratorios en un chip y microarrays se segmenta en América del Norte, Europa, Asia Pacífico, América del Sur y Oriente Medio y África.

América del Norte representó la mayor cuota de mercado y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 13,7 % durante el período de pronóstico. En los últimos años, el interés en las tecnologías de cribado de alto rendimiento (HTS) en la investigación académica aumentó drásticamente en Estados Unidos. Existe una base de datos completa de los centros de cribado académico del país, gestionada por la Sociedad de Ciencias Biomoleculares. Esta base de datos proporciona recursos de HTS a la comunidad académica y ayuda a identificar tanto sondas como compuestos candidatos para el descubrimiento de fármacos. De esta forma, estos centros promueven el intercambio de código abierto de datos de cribado de moléculas pequeñas. Por lo tanto, con el creciente interés en HTS, se espera que la tecnología de laboratorio en un chip (LOC) se utilice ampliamente en el país, dado que tiene aplicaciones en el cribado de alto rendimiento. Además, el Departamento de Salud y Servicios Humanos (HHS) anunció la asignación de fondos para desarrollar plataformas microfluídicas para análisis de sangre en pacientes neonatales y pediátricos. La microfluídica es un campo vasto y en constante crecimiento en Estados Unidos, tanto por las elevadas inversiones destinadas a la I+D de dispositivos microfluídicos más avanzados como por la generación de ingresos. Por consiguiente, se prevé que el mercado de laboratorios en un chip y microarrays en Estados Unidos crezca debido a los factores mencionados.

Europa es la segunda región más grande. Se estima que alcanzará un valor esperado de 13.650 millones de dólares para 2031, registrando una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 13,5%. Alemania es uno de los lugares preferidos para las instalaciones de I+D. Muchas empresas de biotecnología han establecido y continúan estableciendo sus instalaciones de I+D en Alemania. La industria de la proteómica y la genómica en el país está creciendo, lo que es un factor positivo para el mercado estudiado. Alemania invierte una parte sustancial de su PIB cada año en atención médica. Según la OCDE, alrededor del 11% del PIB se destina al gasto sanitario per cápita. Este alto gasto indica la alta inversión en investigación, que impulsa el mercado estudiado. Varias universidades y empresas están investigando para desarrollar productos que ofrezcan automatización y cribado de alto rendimiento, operen con bajos volúmenes de consumibles y tengan un tiempo de respuesta reducido. Por ejemplo, en febrero de 2021, BOIRON y GENAPSYS comenzaron a cooperar en Alemania para ofrecer una nueva tecnología de secuenciación de ADN a una amplia gama de clientes en el ámbito académico e industrial. La elevada demanda en Alemania de vigilancia biológica y el aumento de la demanda de información genética ofrecen nuevas oportunidades a los laboratorios de secuenciación.

Asia Pacífico es la tercera región más grande. El mercado de laboratorios en chip y microarrays está creciendo en China, lo que se atribuye a la creciente implicación del gobierno en el fortalecimiento de la industria biotecnológica del país. El Gobierno de China destinó 18.000 millones de dólares a la investigación biotecnológica en su último plan quinquenal. Además, 750 empresas globales con unidades de I+D en China, junto con el marco regulatorio del país, contribuyen a la investigación en China. China también está realizando importantes inversiones en investigación científica para comprender la constitución biológica de las personas, además de desarrollar herramientas analíticas, sistemas de recopilación de datos de vanguardia y capacidades informáticas eficientes para gestionar grandes volúmenes de datos de investigación. El país también lidera el desarrollo tecnológico, en particular el de los dispositivos de diagnóstico en el punto de atención (POC) basados ​​en laboratorios en chip. Por lo tanto, el creciente enfoque en la investigación clínica, la medicina de precisión, los avances tecnológicos y el descubrimiento de nuevos fármacos es el principal factor de crecimiento del mercado estudiado.