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世界の人工臓器およびバイオニクス市場規模は、2025年には442億3000万米ドルと評価され、2026年の483億9000万米ドルから2034年には992億8000万米ドルに成長すると予測されており、2026年から2034年の予測期間中の年平均成長率（CAGR）は9.4%となる見込みです。北米は、2025年に38.4%の市場シェアを占め、人工臓器およびバイオニクス市場を牽引しました。
人工臓器およびバイオニックインプラントは、人工的に製造された、体外装着型または体内埋め込み型の医療機器です。人工臓器とは、生体組織と相互作用し、天然臓器の代替、特定の機能の再現または増強を目的として、人体に埋め込まれる、あるいは体内に統合される人工の装置または組織のことです。これにより、患者は可能な限り早く通常の生活に戻ることができます。代替される機能は、必ずしも生命維持装置に接続されている必要はありませんが、場合によっては接続されていることもあります。例えば、人工臓器には、股関節置換術で使用されるような、人工骨や人工関節も含まれます。
バイオニクス（生物着想工学とも呼ばれる）は、生物学的原理や自然システムを用いて工学システムや現代技術を研究・開発する分野です。機械的および電気的な部品を備えた埋め込み型デバイスは、バイオニックインプラントと呼ばれます。これらは、機械式と電子式の2つのカテゴリーに分類できます。また、より高度なロボット技術も利用されています。生体材料は、生物システムと相互作用する人工物質であり、人工臓器やバイオニックインプラントに用いられます。
臓器不全の発生率急増に寄与する要因としては、重度の外傷、敗血症、出血、中毒、薬物乱用、白血病、その他の急性疾患などが挙げられます。臓器不全は、臓器の劣化や損傷によって引き起こされる急性疾患に関連しています。糸球体疾患、糖尿病、高血圧性腎硬化症は腎不全を引き起こす可能性があります。同様に、肝硬変は肝不全を引き起こし、冠動脈疾患は心不全を引き起こす可能性があります。
多くの場合、不健康な食生活、運動不足、アルコールや薬物の乱用、喫煙などの行為が、最終的に臓器不全につながる状態を引き起こします。そのため、骨髄、心臓、肝臓、腎臓、肺といった人工臓器の需要は世界的に非常に高くなっています。さらに、高齢者人口の増加や医療施設の整備も、人工臓器の需要増加に貢献しています。このように、急性疾患の増加と高齢者人口の増加は、臓器移植の需要を押し上げ、市場の成長を促進する要因となることが予想されます。
組織バンクと呼ばれる機関は、医療研究や教育に利用するために、ヒトの死体組織を収集・保存しています。組織バンクが生体組織を極低温条件下で保管している事例もあります。組織移植の需要の高まりに伴い、ドナーの適格性評価、処理、回収、保管、ラベル付け、組織の配送といったサービスを提供する組織バンクの必要性が大幅に増加しています。さらに、組織バンクは主に低温保管を用いて、組織を理想的な状態で維持・保管しています。採取・保管される最も一般的な組織は、角膜、皮膚、骨関節、腱、軟骨、硬膜です。
火傷患者の増加に伴い、皮膚を採取して無菌状態で保存し、臓器提供に供する組織バンクへの需要が高まっている。さらに、遠心分離機や凍結保存システムなどの技術や機器の進歩により、効率的な組織保存が可能になった。高度なハードウェアとソフトウェアを備えたコンピュータ支援システムにより、組織を効率的に容易に管理できるようになった。組織バンクの進歩により、臓器の保存と採取が比較的容易になり、これが市場拡大の原動力となっている。
生体腎臓提供者ネットワークによると、2017年には世界中で9万人以上が腎臓移植を受けており、この数は今後増加すると予測されています。通常、臓器は脳損傷や脳卒中を起こして亡くなった患者から摘出されます。喫煙、飲酒、薬物乱用といった不健康な習慣が増加するにつれ、臓器提供に適した健康な患者の数は著しく減少しています。さらに、臓器提供者の不足により、移植待機リストに載る患者数が増加しています。臓器提供に関する認識不足も、市場の成長を阻害する大きな要因となっています。
技術の進歩3Dバイオプリンティング人工臓器の普及は、3Dバイオプリンティング技術の発展によって加速している。臓器提供者の不足と臓器移植を待つ患者数の増加に伴い、3Dバイオプリンティングの必要性が高まっている。これらの技術は、個々の患者に合わせた人工装具の作製、組織の製造、合成モデルを用いた移植支援などを可能にする。しかし、より大きな組織構造の血管新生は依然として課題であり、完全に機能する3Dプリント臓器の開発は数年後になると予想されている。
臓器保存施設の不足は、人工臓器の需要を高める要因にもなっている。臓器保存は移植手術において極めて重要であり、ドナー人口構成の変化は手術結果に直接影響を与える。さらに、臓器保存は臓器移植の供給源でもある。保存された臓器を最も効果的に利用する方法は、低体温による代謝抑制に基づいている。こうした臓器移植における進歩は、市場成長の機会を生み出す。
世界の市場は、人工臓器とバイオニクスに二分されています。人工臓器セグメントは世界の市場を支配しており、予測期間中に年平均成長率 (CAGR) 8.7% を示すと予測されています。医療費の増加と 3D プリンティングの技術進歩により、人工臓器の需要が高まっています。人工臓器セグメントは、人工腎臓、人工心臓、人工肝臓、人工肺、人工膵臓に分けられます。人工腎臓セグメントが市場を支配していますが、これは待機リストの患者数の増加と腎臓移植件数の増加によるものです。腎臓病の患者は通常、治療として腎臓移植を受けます。しかし、腎臓提供者の不足と障害を引き起こす病状の増加により、人工腎臓の必要性が高まっています。
さらに、AIやMLなどの革新的な技術は医療手順を徐々に変革しており、大きな機会を提供すると期待されています。透析治療法。近年のコンピューターベースの人工ニューラルネットワークや遺伝的アルゴリズムの開発動向も市場の成長を後押ししています。生体材料やマイクロ3Dプリンティングの発展は、再生医療やバイオプリント腎臓の成長を支えています。しかし、腎臓のバイオプリンティングはまだ初期段階にあり、3Dプリント腎臓には近い将来大きな成長機会が見込まれます。
バイオニクス分野の成長は、有利な医療費償還制度と、FDAによるインプラントの迅速な承認手続きによって促進されている。
世界の市場は機械式と電子式に区分されます。機械式セグメントは最大の市場シェアを占めており、予測期間中に9.1%のCAGRを示すと推定されています。機械式セグメントの市場規模が大きい主な理由は、臓器不全の蔓延と機械式機器の低価格にあります。人工心臓人工弁は他の選択肢よりもはるかに長持ちするため、機械式人工弁の需要が高まっている。FDAの迅速な承認と償還制度も、この成長に貢献している要因である。
電子機器分野も予測期間中に大幅な成長が見込まれています。バイオニクス・クイーンズランドによると、約10億人が身体障害を抱えており、約1億9000万人の成人が重度の機能障害を抱えています。多くの発展途上国では、物流面および財政面での障壁が非常に高くなっています。恵まれない人々にとって唯一の選択肢は、筋電義肢を入手することです。これらの機器はバッテリーと電子システムで構成されており、吸引技術を用いて装着できるセンサーを介して神経の動きを生み出します。この電気感覚技術により、義肢に可動性を持たせることができます。
さらに、これらのデバイスは、機械学習、スマートウェアラブル、要素モデリングを用いて可動性を実現する、パーソナライズされた計算神経筋骨格モデルを使用しています。そのため、交通事故の増加、切断手術を受けた人や生まれつき四肢を持たない人の増加に伴い、電子バイオニクスへの需要が高まっています。
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北米は世界の人工臓器およびバイオニクス市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）10.51%を示すと推定されています。北米が市場最大のシェアを占めているのは、臓器移植手術の増加と、臓器不全の発生率の高さによる臓器移植ニーズの高まりが原因です。臓器調達・移植ネットワークによると、2017年には米国で118,020人が臓器移植を必要としました。がん、腎臓病、心臓疾患などの慢性疾患の蔓延に伴い、臓器不全の発生率も上昇しています。これにより人工臓器への需要が高まり、研究開発がさらに促進されています。
さらに、米国とカナダでは移植センターの数が増加しており、人工臓器やバイオニクスの需要が高まっている。移植観測所によると、カナダでは2,490件の臓器移植手術が行われ、その内訳は腎臓移植が1,437件、肝臓移植が526件であった。この地域における慢性腎臓病の増加は、人工臓器の需要を押し上げる可能性が高い。したがって、北米市場は予測期間中に収益性の高い成長を遂げると予想される。
アジア太平洋地域は、予測期間中に年平均成長率（CAGR）11.3%を示すと推定されています。アジア太平洋地域には、日本、中国、インドなどの新興経済国が複数存在します。これらの国々は人口が多く、慢性疾患の罹患率も高いのが特徴です。臓器不全につながる慢性疾患の増加は、今後数年間、この地域における移植医療の需要を押し上げると予想されます。さらに、これらの国々は技術革新が進み、様々な高度な外科手術を提供しており、医療ツーリズムも盛んです。この地域では外科手術の費用が比較的安いため、多くの外国人患者が医療目的で訪れています。その結果、この地域における臓器移植およびバイオニクス市場の拡大は、医療ツーリズムの隆盛と臓器不全を引き起こす慢性疾患の増加に大きく影響されています。
ヨーロッパ予測期間中に大幅に増加すると予想されています。NHS Blood and Transplantが2018年から2019年に発表した報告書によると、英国では約3,951件の移植手術が行われました。ヨーロッパには多くの臓器提供者がいるため、この地域の臓器サポートシステムが強化されています。さらに、移植技術の進歩と、ほとんどのヨーロッパ諸国における高度に発達した医療インフラが、人工臓器の需要を牽引しています。人工臓器の需要増加は、がん、腎疾患、COPDなどの慢性疾患の増加に起因すると考えられます。これらの疾患は臓器不全につながる可能性があります。医療費の増加と主要企業の強力な地域的存在が、この地域の需要をさらに高めています。
ラテンアメリカこの地域はブラジルやメキシコなどの国々で構成されています。この地域には新興経済国が存在するため、今後数年間で地域市場は急速に成長すると予想されています。医療ツーリズム産業の急速な拡大により、患者は手頃な価格の医療を求めることができるようになりました。この地域に広がる民間病院チェーンのネットワークは、他国からの観光客増加の主な魅力の一つとなっています。国際貿易局によると、2016年には6,400の病院のうち70%が民間病院として登録されていました。この地域では慢性疾患の発生率も上昇すると予想されており、臓器提供の需要が高まり、市場を活性化させる可能性があります。
中東とアフリカ南アフリカやサウジアラビアなどの国々で構成される地域。この地域は経済的に発展した国々が集まっているため、多くの外科手術が報告されている。サウジアラビアの臓器移植センターは、多くの臓器移植と臓器提供を行ってきた。同センターは、臓器提供者と受給者間の同意を確保し、調整チームを管理することで、提供病院と移植センター間の臓器提供プロセスを円滑化している。南アフリカでは、臓器提供に関して文化的および宗教的な問題に直面している。これが同国の移植市場の成長を阻害している。NCBIによると、ほとんどの人は近親者に提供しない限り臓器提供を望まない。そのため、同地域での市場の成長は比較的遅いが、臓器提供財団などのさまざまな非営利団体が、意識向上と臓器提供の促進に役立っている。
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著者の詳細
Healthcare Lead
デバシュリー・ボラ（Debashree Bora）は、ヘルスケア分野における戦略的リサーチの専門家です。彼女は、一次・二次調査、市場規模の推計、コンサルティング業務を含むマーケット・インテリジェンスの領域で、8年近くにわたる実務経験を有しています。医薬品、バイオテクノロジー、医療機器、ヘルスケアサービス、臨床試験、ヘルスケア・アウトソーシングといった分野を専門とし、業界のトレンド、規制環境、競争動向、市場機会の変化に関する、実用的なインサイトを提供しています。彼女の調査・分析は、グローバル企業が市場のポテンシャル評価、成長機会の特定、商業戦略の強化、そして十分な情報に基づいたビジネス上の意思決定を行う上で役立っています。
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掲載実績：
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