3Dバイオプリンティング市場 サイズと展望 2025-2033

このレポートについてさらに詳しく知るには 無料サンプルをダウンロード

3Dバイオプリンティング市場の推進要因

製薬業界における活用

ますます多くの製薬会社が、創薬・開発プロセスに3Dバイオプリンティング製品と技術を取り入れています。3Dバイオプリンティング法を用いることで、製薬会社は従来の方法よりも安全かつ低コストで薬剤を試験することができます。従来の創薬プロセスは完了までに3～6年かかりますが、3Dバイオプリンティングプロセスでは、わずか数時間で薬剤を試験することができます。また、3Dバイオプリント組織を使用することで、研究開発チームは前臨床試験や開発初期段階で新薬を試験することも可能です。 3Dバイオプリンティングの利点には、動物実験の削減、生産性の向上、創薬プロセスの短縮などがあります。

技術開発

3Dバイオプリンティング市場は、ヘルスケアおよび製薬業界における画期的な開発により、飛躍的な成長が見込まれています。3Dバイオプリンティングは、直接描画、フォトリソグラフィー、マイクロスタンピング、押し出し成形、レーザー描画、光造形法、エレクトロプリンティング、マイクロ流体デバイス、インクジェットデポジションなど、生物学的に応用された様々な加工・組立手法で構成される、活発な研究分野です。さらに、多くの企業が革新的な製品の開発を目指し、研究開発活動に多額の投資を行っています。科学研究​​所兼研究会社であるOrganovoは、3Dバイオプリンティングの最前線に立っています。最近、テクノロジー・インスパイアード再生医療研究所（ITIRE）は、カナダのAspect Biosystems社と提携し、再生医療における3Dプリンティングの活用に取り組んでいます。高性能組織モデルの需要増加と、移植や組織生成といった再生療法の普及が、市場の成長を牽引しています。

市場抑制要因

熟練した専門家の不足

3次元バイオプリンティングは、ヘルスケア分野における新興分野です。技術の進歩が続く中、この分野では有能な専門家の需要が高まっています。3Dバイオプリンティング技術を効率的に活用するには、継続的なプロセス監視が不可欠です。バッチや装置間の差異など、制御できないプロセス変数や材料の違いにより、プロセスの一貫性はプラットフォームごとに異なります。これらの技術と手順には、3Dバイオプリンターを理解し、効率的に操作できる訓練を受けた専門家の専門知識が必要です。 3Dプリントオブジェクトの設計は、プリントプロセス自体よりも困難です。同様に、3Dプリントモデルは複雑な形状をしており、高収縮率の材料を用いたプリントには技術的な支援が必要です。そのため、プリントエラーや不具合を防ぐために、熟練した専門家による作業が求められます。さらに、複数の技術を併用することが、3Dバイオプリンティング業界にとって最大の課題となっています。そのため、3Dバイオプリンティングの手順における運用管理やトラブルシューティングを行う高度なスキルを持つ人材の需要が高まっています。

市場機会

臓器移植における潜在的な利用

3Dバイオプリンティングは、骨折した骨を補填したり、移植用の新しい臓器を作製したりできるため、医療分野で有望な機会を秘めています。また、患者の欠損肢を補うための義肢のプリントも可能になります。さらに、3Dバイオプリンティングプロセスは、ドナーを必要とし、時間もかかる従来の方法よりも、臓器や組織を迅速に開発することを可能にします。臓器の需要とドナー数の間に大きな乖離があるため、臓器移植の待機リストは日々伸び続けています。この問題に対処するため、科学者たちは合成臓器の開発に取り組んでいます。しかし、研究者が作成した臓器は、まだヒトへの移植には適していません。こうした満たされていない市場のニーズが、3Dプリント移植臓器の開発研究を刺激しています。

テクノロジーインサイト

市場は、磁気浮上、インクジェットベース、シリンジベース、レーザーベースの4つに分類されます。インクジェットベースのセグメントが最も高い収益シェアを占めました。このセグメントでは、バイオマテリアルをバイオインクとして使用し、培養基質上に複雑な生体臓器や組織を印刷することが可能です。医療分野におけるインクジェット印刷の広範な利用が、このセグメントの拡大を後押ししています。本稿では、生体応用技術としてのインクジェット印刷に関する最新の研究動向について、組織工学と薬物送達システムに焦点を当てて解説します。このセグメントは、需要の増加と信頼性の向上により、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。

磁気浮上セグメントは、予測期間中に最も高い成長を示すと予測されています。一方、注射器ベースのセグメントは最大の市場シェアを占めています。イノベーターによる3Dバイオプリンティング技術の採用増加が、このセグメントの成長を牽引しています。磁気浮上式3Dバイオプリンターは、速度、機能、精度の向上により、現在の故障の80%以上を解決する能力を備えています。これらのバイオプリンターは、血管筋の印刷、毒性スクリーニング、ヒト細胞の再生などに広く利用されています。例えば、BioAssay社は磁気浮上技術を用いて組織のような構造を開発しました。

アプリケーションインサイト

市場は、医療、歯科、バイオセンサー、消費者／個人向け製品試験、バイオインク、食品および動物製品の4分野に分かれています。医療分野が市場シェアの大部分を占めています。様々な慢性疾患の治療における医薬品の普及が、3Dバイオプリンティング市場の成長を牽引しています。さらに、医薬品の需要増加と、この技術を用いたバイオ医薬品の費用対効果の高い応用が、このセグメントの成長を牽引しています。製薬業界の参入企業が増えるにつれ、医薬品の需要は高まっています。世界中で何百万人もの人々がカプセルや錠剤を日常的に使用しています。そのため、このセグメントは予測期間中に急速に成長すると予想されています。

組織・臓器生成サブセグメントは、予測期間中に最も高いCAGRで成長すると予想されています。3Dバイオプリンティングは、再生医療や、移植可能な臓器や組織のニーズへの対応に広く利用されています。

地域別インサイト

北米は、有力な市場プレーヤー、堅牢な医療インフラ、そして高い可処分所得に支えられ、3Dバイオプリンティング市場を牽引しています。米国とカナダは、この分野で広範な研究活動が行われているため、3Dバイオプリンティング市場の最前線に立っています。2018年10月、米国食品医薬品局（FDA）は、ジョージア工科大学、カーネギーメロン大学、ハーバード大学、ラトガース大学、マサチューセッツ工科大学を含む、バイオ製​​造分野の研究開発センター上位5機関に250万ドルの助成金を交付しました。 2016年3月、米国に拠点を置く製薬会社Aprecia Pharmaceuticalは、バイオプリント3D医薬品SpritamのFDA承認を世界で初めて取得しました。

アジア太平洋地域における3Dバイオプリンティング市場の動向

インド、中国、日本、東南アジアでは臓器移植を希望する患者層が多いため、アジア太平洋地域は予測期間中に最も高いCAGRで成長すると予測されています。3Dプリンティング技術への認知度の高まり、外国投資の流入増加、そして政府の支援政策が、この地域の市場成長を牽引しています。例えば、中国は3Dプリンティングの先進技術を促進するために「Made in China 2025」を策定しました。中国工業情報化部は、この産業の商業化のための専用プログラムを発表しました。

欧州における3Dバイオプリンティング市場の動向

欧州市場は、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。化粧品会社は、特に2013年以降化粧品の動物実験が禁止されているヨーロッパにおいて、組織や毛包の印刷に3Dバイオプリンティングを広く活用しています。ドイツでは、3Dバイオプリンティング市場の急速な成長が見込まれています。ドイツでは新興企業の台頭が目立っています。さらに、Electro Optical Systems、EnvisionTEC、GeSiM、3D Systems, Inc.といった主要企業が参入し、大きな収益を生み出していることから、この地域における3Dバイオプリンティング生産の増加につながっています。

特に怪我をしやすい高齢者人口の増加は、LAMEA 3Dバイオプリンティング市場を牽引すると予想されています。さらに、美容整形におけるバイオプリンターの利用増加も、3Dバイオプリンティング市場の拡大につながるでしょう。しかしながら、ハイテクな3Dバイオプリンティング機器を操作できる熟練した専門家の不足と、機器および材料の高コストが、今後数年間の市場成長の足かせとなるでしょう。

地域別成長の洞察 無料サンプルダウンロード

3Dバイオプリンティング市場のトップ競合他社

1. Organovo Holding Inc.
2. Luxexcel Group B.V.
3. TeVido BioDevices LLC
4. 3Dynamics Systems Ltd.
5. Cyfuse Biomedical K.K.
6. Aspect Biosystems Ltd.
7. Stratasys Ltd.
8. Voxeljet A.G.
9. Bio3D Technologies Pte. Ltd.
10. Materialise N.V.
11. Envision TEC

最近の開発状況

• 2021年3月 - 世界をリードするバイオコンバージェンス企業であるCELLINKは、BIO MDX™シリーズを発表しました。これは、生体適合性医療機器などのバイオメディカル製造における、ハイスループットバイオファブリケーションと高精度3Dバイオプリンティング向けに設計された次世代バイオプリンターです。
• 2022年11月 - インドのテクノロジースタートアップ企業Avay Biosciencesは、ヒト組織を印刷できる3Dプリンターを開発しました。「Mito Plus」バイオプリンターのプロトタイプが、バンガロールのインド科学研究所に設置されました。 Mito Plusは、IISc研究室のプロトタイプからのフィードバックを受けて開発された、バイオ3Dプリンターのアップグレード版です。