世界のバイオマテリアル市場規模は、2022 年に 1,065 億 1,000 万米ドルと評価されています。 2031 年までに 6,192 億 7,000 万米ドルに達すると推定されており、予測期間 (2023 ～ 2031 年) 中に15.8% の CAGRで成長します。
生体材料は、修復（体組織の機能を治療、改善、回復、または代替する）または診断のいずれかの医療目的で生体系と相互作用するように設計された物質です。基本的に、生体材料は人工的に合成された合成または天然化合物であり、損傷した組織や器官の機能を高めるために医療および技術分野で使用されています。金属、セラミック、プラスチック、ガラス、さらには生きた細胞や組織を利用して生体材料を作成することができます。
生体材料は、生物医学製品およびデバイス用の成形または機械加工部品、コーティング、繊維、フィルム、発泡体、織物に再設計できます。これらは多くの場合生分解性であり、一部は生体吸収性です。つまり、目的を終えると徐々に体から除去されます。これらの生体材料は生体系と連携して、心臓、口、関節、神経系の問題を治療します。組織工学、美容外科、薬物送達システム、その他の医療インプラントなど、幅広い最先端の医療技術も生体材料科学の恩恵を受けることができます。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2022 |
| 研究期間 | 2021-2031 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 15.8% |
| 市場規模 | 2022 |
| 急成長市場 | ヨーロッパ |
| 最大市場 | 北米 |
| レポート範囲 | 収益予測、競合環境、成長要因、環境＆ランプ、規制情勢と動向 |
| 対象地域 |
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事故による怪我や慢性疾患による需要の高まり
WHO によると、総医療費の増加により、世界中の医療インフラが改善されました。心血管疾患は世界中の死亡者数の約 30% を占めています。ライフスタイルや経済発展の変化により、発展途上国でも生活習慣病や慢性疾患の有病率が増加しています。生体材料に関する研究が進むにつれて、生体材料はより安全で、より信頼性が高く、よりコスト効率が高いことがわかってきました。
さらに、医療費の増加により、偶発的な手術や怪我においてインプラントや補綴物が手頃な価格で利用できるようになりました。ほとんどの臓器置換手術の原因となる偶発的損傷の増加により、この分野の大きな成長の見通しが保たれていることが観察されています。したがって、生体材料インプラント市場は、予測期間中に成長すると予想されます。同様に、米国では年間約 800,000 件の骨移植手術が行われており、この市場で収益を生み出すことが期待されています。
生体材料の利用範囲の拡大
薬物送達における生体材料の使用の増加は、組織工学、医療における 3D プリンティング、インプラント、ナノ材料、診断システム、バイオテクノロジー、バイオイメージング、再生医療など、さまざまな医療現場での使用に起因していると考えられます。ナノスケール材料の導入により、インサートの形での注射可能な標的薬物送達システムが改善されました。たとえば、眼科用、膣用、経口用の錠剤、ポリマーと薬物の結合体などです。さらに、生体材料は、治療効果を得るために、体内に薬物または医薬品を所望の量または用量で投与するために使用される。
生体材料は、さまざまな医療および非医療用途のバイオセンサーや生体電極にも使用されます。埋め込み型デバイスは損傷した組織の代替品であり、脊椎インプラントや骨同種移植などの通常の機能の実行を助けます。 3D プリントされた生体適合性材料、ヒドロゲル、組織工学インプラントなど、いくつかの足場製造方法が利用可能です。生体材料は、特にがん研究や幹細胞分化において、遺伝子および薬物送達キャリアおよびラボオンチップ用途としての代替用途を探索するために研究も行われており、それによって市場を牽引しています。
生体材料の開発に伴う高額な費用
生体材料に関連する高額な研究開発コストは、市場の成長を脅かす可能性があります。生体材料の持続可能性と維持は、高い運営コスト、低収益、民間投資の不足により大きな懸念事項となっています。生体材料の試験は生体組織モデルとサンプルに大きく依存しているため、バイオリポジトリの迅速な変革と生体試料の需要と供給の改善が不可欠です。
さらに、コラーゲンなどの原材料のコストとその商業的供給源の欠如は、生体材料の製造に関連する主要な問題の 1 つです。生体インプラントの製造に天然コラーゲンを使用することは、コストが高いため、この業界では依然としてハードルとなっています。しかし、生物学者たちはこの課題に対処する試みを行っています。例えば、コラーゲンの代わりにキトサン（キチン由来）を使用することは、その低コストと優れた生体適合性により大きな注目を集め、この市場の成長を牽引しました。臨床試験用の移植片やインプラントへの高額な設備投資が増加し続けており、市場の成長が鈍化しています。
バイオマテリアル技術の進歩
骨、歯、その他の損傷した組織や器官などの組織の置換および修復への使用が増えているため、新規生体材料の需要が年々増加しています。ヘルスケアにおけるバイオベース材料の応用は、溶解性薬物カプセルや高強度骨インプラントとしてのポリ乳酸の使用から、生体適合性の外科用接着剤としてのサンドワーム接着剤の使用まで多岐にわたります。互換性のある生体材料が市場で入手可能になったことや、生体適合性と生分解性によりバイオプラスチックの使用が増加していることにより、股関節や膝の手術にも使用されています。
さらに、企業は新しいソリューションやツールを開発することで、この課題に対処する上で極めて重要な役割を果たします。たとえば、2017 年 3 月、Tepha Inc. の子会社である Galatea Surgical は、美容形成外科手術用の GalaSHAPE 3D 外科用足場を発売しました。同様に、2015 年 1 月に、Integra LifeSciences Corporation は、四肢製品カタログに Integra 強化マトリックスを導入しました。さらに、英国の多くの研究機関やセンターが高度な生体材料製品やサービスを開発しています。ノッティンガム大学、ケンブリッジ大学、クランフィールド大学などがそのような大学の例です。このような要因は市場成長の機会を生み出します。
世界市場は製品と用途によって分割されています。
製品に基づいて、世界市場は金属、天然、セラミック、ポリマーに分かれています。
ポリマーセグメントは世界市場を支配しており、予測期間中に 14.7% の CAGR を示すと予測されています。高分子生体材料は医療処置や手術中に使用され、体内に長期間保持できます。したがって、ポリマー生体材料は、さまざまな種類の組織の代替品として使用できるようにする特性を備えています。ポリマーは天然のものでも合成のものでもよく、バイオポリマーの主な種類は生合成由来のタンパク質とポリエステルです。天然生体高分子の例としては、コラーゲン、エラスチン、キトサンなどがあります。対照的に、合成生体高分子には、ポリグリコール酸 (PGA)、ポリ乳酸 (PLA)、およびポリ (ε-カプロラクトン) (PCL) が含まれます。化学合成によって得られるポリエステルは、修飾が可能であり、体内で免疫反応を誘発するリスクが低いため、生合成ポリマーよりも優れた代替品と考えられています。
バイオセラミックスは生物医学分野を大きく変えてきました。バイオセラミックは、手術や医療処置で使用されるインプラントの製造に使用されます。ヘルスケア分野の進歩により、インプラント材料の生体適合性と機械的強度が向上しました。主に、バイオセラミックスや複合材料で作られたインプラントは、損傷した組織や筋骨格系の一部を修復し、交換するために使用されます。現在医療専門家によって使用されているバイオセラミックの例には、アルミナ、グラファイト、ガラス状炭素などが挙げられます。これらのバイオセラミックは、歯科矯正アンカー、骨プレート、人工股関節、膝関節および脊椎固定術などのデバイスや部品の開発に使用されます。
アプリケーションに基づいて、世界市場は心臓血管、眼科、歯科、整形外科、創傷治癒、組織工学、形成外科、神経学などに分類されます。
整形外科セグメントは最高の市場シェアを占めており、予測期間中に 16.4% の CAGR を示すと推定されています。骨および関節の変性および炎症の問題は、かなり多くの人口ベースに影響を与えています。整形外科の患者に利用されるさまざまな種類の生体材料は、第 1 世代、第 2 世代、および第 3 世代の生体材料に分類されます。第 1 世代には、金属材料、セラミック、生体不活性ポリマーが含まれています。第 2 世代には、生物活性および生分解性のセラミック、セメント、金属、ポリマーが含まれます。最後に、第 3 世代には、分子レベルで特定の応答を刺激するように設計された生体材料が含まれています。
骨折、大規模な切除、関節の機能不全、脊椎の病状など、他の多くの状況では、修復または代替が主な要件となります。したがって、この分野における医療機器および生体材料の需要は、予測期間中に増加すると予想されます。さらに、整形外科用途セグメントは、関節置換術、生体材料、オルトバイオロジクス、生体吸収性組織固定製品、粘度補給、脊椎生体材料、およびその他の用途にさらに分かれています。
慢性創傷に対する高度なソリューションが患者に提供されており、フォームドレッシング、ハイドロコロイド、抗菌性ドレッシング、フィルムドレッシング、アルギン酸塩ドレッシング、コラーゲン製品、ハイドロゲルなどの創傷ケアのための介入療法が、このセグメント内の主要な製品セグメントです。技術が進歩し、より実用的になるにつれて、組織工学と再生医療の分野が増加しました。さらに、創傷管理のための細胞療法やエラスチン、コラーゲン、キトサンなどの生体材料も増加しています。これらの要因が市場での採用と需要を促進すると予想されます。創傷治癒セグメントはさらに、骨折治癒装置、癒着バリア、皮膚代替品、内部組織シーラント、外科用止血剤などに分かれます。
世界市場は地域に基づいて、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、ラテンアメリカ、中東、アフリカに分かれています。
北米は世界のバイオ材料市場の最も重要な株主であり、予測期間中に15.5％のCAGRを示すと推定されています。北米地域の発展は、高齢者人口の多さ、外傷や複雑な手術の件数の増加、有利な償還政策、多額の政府資金によるものと考えられます。さらに、確立されたプレーヤーの存在と、技術的に進歩した安全な生体材料およびデバイスの開発における彼らの努力も市場の成長に貢献します。さらに、米国は最大の市場シェアを有しており、予測期間中に着実に拡大すると予想されます。この成長は、ライフサイエンス研究の進歩と政府の有利な政策に起因すると考えられます。
さらに、Carpenter Technology Corporation, Inc.やBerkeley Advanced Biomaterials, Inc.などのいくつかの主要市場プレーヤーが国内に存在していることにより、技術の進歩が促進され、市場の成長につながっています。これらの企業は、医療行為や手術用の高度な生体材料の開発に取り組んでいます。バイオテクノロジー研究への資金の増加も市場の成長を促進する要因です。
ヨーロッパは、予測期間中に 15.1% の CAGR を示すと推定されています。欧州のバイオマテリアル市場は高い成長の可能性を秘めています。創傷治癒、形成外科、組織工学、眼科、神経学のための新しい生体材料の開発、ならびに会議や研究関連活動の数の増加が、この市場の成長を促進しています。この市場は、生体材料分野への政府投資の増加、CMS による償還、主要なエンドユーザーの 1 つである高齢者人口の増加によっても推進されています。バイオマテリアル市場の成長を妨げる要因は、組織工学における課題とサプライヤーに対するバイオマテリアルアクセス保証法の影響です。
さらに、ドイツはバイオマテリアル市場で大幅な成長を示し、その大きな市場シェアは、大手企業による投資とイノベーション、確立された産業インフラ、および支援的な政府規制によるものと考えられます。ドイツに本拠を置くいくつかの組織が、今後数年間でより安全で生体適合性の高い生体材料をサポートし、提供することに重点を置いています。バイオ医薬品製造会社からの投資の増加も重要な成長原動力です。
アジア太平洋地域のバイオ材料市場は、予測期間中に急速に成長すると予想されます。アジア太平洋地域では他の世界市場に比べてバイオマテリアルの採用がまだ低く、大きな成長の余地が残されています。韓国は、アジア太平洋地域で最大かつ最も活発な国内市場です。国内では最も多くのインプラントが行われており、その結果、生体材料の需要が増加しています。さらに、地域市場は競争が激しく、多くの地元メーカーが低コストの生体材料製品を開発し、大手多国籍企業が有名で信頼できる製品を提供しています。
ラテンアメリカでは、高齢者人口の増加に伴い、創傷治癒、心臓病学、神経学、形成外科における生体材料の需要が高まっています。より効率の高い医療用インプラント、移植用の水素足場や脱細胞化真皮マトリックスなどの先進技術を開発するための重要な研究、および政府の補助金、投資、資金の増加が、ラテンアメリカの生体材料市場を牽引する要因となっています。
中東およびアフリカのバイオマテリアル市場は、バイオマテリアルに関する研究の増加、高齢者人口の増加、および一人当たりの高い所得によって牽引されています。しかし、安全性の問題と互換性の欠如が市場の成長を妨げています。 Corbion NV などの企業は、二酸化炭素排出量の削減に役立つ、サトウキビとテンサイから作られるバイオプラスチック素材であるポリ乳酸 (PLA) を開発しました。さらに、南アフリカ市場は、この市場の他の国や地域と比較して小さな成長が見込まれると予想されます。ライフサイエンス分野が発展しているため、未開発の機会を伴う疾患指向の研究の増加は、セグメントの成長を促進すると予想されるいくつかの要因です。しかし、経済成長の鈍化により、今後数年間でこの国の市場成長が妨げられると予想されます。
