バイオマテリアル市場 サイズと展望 2025-2033

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バイオマテリアル市場の牽引役

偶発的な怪我や慢性疾患による需要の増加

WHOによると、医療費総額の増加は、世界中で医療インフラの改善につながっています。心血管疾患は、世界全体の死亡原因の約30%を占めています。生活様式や経済発展の変化により、発展途上国においても生活習慣病や慢性疾患の有病率が増加しています。バイオマテリアルは、研究の進展に伴い、より安全で信頼性が高く、費用対効果が高いことが実証されています。

さらに、医療費の増加により、偶発的な手術や怪我の際にインプラントや人工装具がより手頃な価格で入手しやすくなりました。臓器移植手術の大半の原因となっている偶発的な怪我の増加は、この分野にとって大きな成長の可能性を秘めていると見られています。そのため、バイオマテリアル市場は予測期間中に成長すると予想されています。同様に、米国では年間約80万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利用増加は、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、様々な医療現場での使用に起因しています。ナノスケール材料の導入は、挿入物の形態をとる標的への注射剤型薬物送達システムの改善につながっています。例えば、点眼薬、膣錠、経口錠、ポリマー薬物複合体などが挙げられます。さらに、生体材料は、治療効果を得るために、薬物または医薬品を体内に所望の量または用量で投与するために使用されます。

生体材料は、様々な医療用途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ています。インプラント型デバイスは、損傷した組織の代替物として、脊椎インプラントや骨同種移植などの通常の機能の遂行を補助します。3Dプリントされた生体適合性材料、ハイドロゲル、組織工学インプラントなど、様々なスキャフォールド製造方法が利用可能です。生体材料は、遺伝子および薬物送達キャリア、そして特にがん研究や幹細胞分化におけるラボオンチップ用途など、代替用途の探索も進められており、生体材料市場の成長を牽引しています。

生体材料市場の制約

生体材料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費は、市場の成長を脅かす可能性があります。バイオマテリアルの持続可能性と維持管理は、運用コストの高さ、収益の低さ、そして民間投資の不足により、大きな懸念事項となっています。バイオマテリアルの試験は生体組織モデルやサンプルに大きく依存しているため、バイオレポジトリの迅速な変革と生体試料の需給改善が不可欠です。

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不足は、バイオマテリアルの製造に伴う大きな問題の一つです。天然コラーゲンを用いた生物学的インプラントの製造は、その高コストのために、この分野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ための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から大きな注目を集め、この市場の成長を牽引しています。臨床試験用の移植片やインプラントへの多額の設備投資は増加し続けており、市場の成長は鈍化しています。

市場機会

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臓器などの組織の置換や修復におけるバイオマテリアルの利用増加に伴い、新規バイオマテリアルの需要は近年増加しています。ヘルスケア分野におけるバイオベースマテリアルの用途は、ポリ乳酸を溶解性薬剤カプセルや高強度骨インプラントとして使用することから、サンドワーム接着剤を生体適合性外科用接着剤として使用することまで多岐にわたります。また、市場で適合性のあるバイオマテリアルが入手可能であること、そして生体適合性と生分解性を有するバイオプラスチックの利用が増加していることから、股関節や膝関節の手術にもバイオベースマテリアルが使用されています。

さらに、企業は新たなソリューションやツールを開発することで、この課題への取り組みにおいて重要な役割を果たしています。例えば、2017年3月、Tepha Inc.の子会社であるGalatea Surgicalは、美容整形手術用の3D手術用スキャフォールド「GalaSHAPE」を発売しました。同様に、2015年1月には、Integra LifeSciences Corporationが四肢用製品カタログにIntegra補強マトリックスを追加しました。さらに、英国では多くの研究機関やセンターが、先進的なバイオマテリアル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例です。こうした要因が、バイオマテリアル市場の成長機会を生み出しています。

製品分析

ポリマーセグメントは世界市場を支配しており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）14.7%で成長すると予測されています。ポリマー生体材料は、医療処置や手術に使用され、体内に長期間留まります。そのため、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適合性を備えています。ポリマーには天然または合成があり、主なバイオポリマーの種類は、生合成由来のタンパク質とポリエステルです。天然バイオポリマーの例としては、コラーゲン、エラスチン、キトサンなどがあります。一方、合成バイオポリマーには、ポリグリコール酸（PGA）、ポリ乳酸（PLA）、ポリ（ε-カプロラクトン）（PCL）などがあります。化学合成によって得られるポリエステルは、改変が可能で、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、バイオメディカル分野に大きな変革をもたらしてきました。バイオセラミックスは、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ています。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。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、主に損傷した組織や筋骨格系の部分の修復や置換に使用されています。現在、医療従事者が使用しているバイオセラミックスの例としては、アルミナ、グラファイト、ガラス質炭素などがあります。これらのバイオセラミックスは、矯正用アンカー、骨プレート、人工股関節、人工膝関節、脊椎固定術などのデバイスや部品の開発に使用されています。

アプリケーション分析

整形外科分野は最も高い市場シェアを占めており、予測期間中に16.4% のCAGRで成長すると予測されています。骨や関節の変性および炎症性疾患は、非常に多くの患者に影響を与えています。整形外科患者に使用される様々なタイプのバイオマテリアルは、第一世代、第二世代、第三世代のバイオマテリアルに分類されます。第一世代には、金属材料、セラミックス、生体不活性ポリマーが含まれます。第二世代には、生体活性および生分解性セラミックス、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反応を刺激するように設計された生体材料が含まれます。

骨折、大規模切除、関節機能不全、脊椎疾患など、他の多くの状況では、修復または置換が主な要件となるため、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でしょう。さらに、整形外科用途セグメントは、関節置換、生体材料、整形生物学、生体吸収性組織固定製品、粘性補充療法、脊椎生体材料、その他の用途にさらに細分化されています。

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、ハイドロゲルといった創傷ケアのための介入療法は、このセグメントの主要な製品セグメントです。技術の進歩と実用化に伴い、この分野では組織工学と再生医療が増加しています。さらに、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創傷管理に利用されています。これらの要因が、市場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、骨折治癒デバイス、癒着防止材、皮膚代替物、内部組織シーラント、外科用止血材などに分岐します。

地域別インサイト

北米が世界市場を席巻

地域別に見ると、世界のバイオマテリアル市場シェアは、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マテリアル市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中は年平均成長率（CAGR）15.5%で成長すると予測されています。北米地域の発展は、高齢化率の高さ、外傷件数の増加、複雑な手術件数の増加、有利な保険償還政策、そして政府からの多額の資金提供に起因しています。さらに、既存企業の存在と、技術的に高度で安全なバイオマテリアルおよびデバイスの開発への取り組みも市場の成長に貢献しています。さらに、米国は最大の市場シェアを占めており、予測期間中は着実に拡大すると予想されています。この成長は、ライフサイエンス研究の進歩と政府の好ましい政策によるものです。

さらに、Carpenter Technology Corporation, Inc.やBerkeley Advanced Biomaterials, Inc.といった大手市場プレーヤーが国内に数多く存在し、技術革新を促進し、市場の成長を牽引しています。これらの企業は、医療現場や手術のための先進的なバイオマテリアル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提供の増加も、市場の成長を後押しする要因となっています。

ヨーロッパ：急成長地域

ヨーロッパは、予測期間中に年平均成長率（CAGR）15.1%を示すと予測されています。 ヨーロッパのバイオマテリアル業界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、神経学向けの新規バイオマテリアルの開発、そして会議や研究関連活動の増加が、この市場の成長を牽引しています。また、バイオマテリアル分野への政府投資の増加、CMSによる償還、そして主要なエンドユーザーの一つである高齢者人口の増加も、市場の成長を牽引しています。市場の成長を阻害する要因としては、組織工学における課題と、バイオマテリアルアクセス保証法（Biomaterials Access Assurance Act）がサプライヤーに及ぼす影響が挙げられます。

さらに、ドイツは市場で大きな成長を示しており、その高い市場シェアは、主要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、そして政府の支援的規制によるものです。ドイツに拠点を置く複数の組織が、今後数年間でより安全で生体適合性の高いバイオマテリアルの提供を支援し、注力しています。バイオ医薬品製造企業からの投資の増加も、重要な成長要因となっています。

アジア太平洋地域のバイオマテリアル業界は、予測期間中に急速な成長が見込まれています。アジア太平洋地域では、他の世界市場と比較してバイオマテリアルの採用が依然として低く、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市場です。韓国ではインプラント手術の件数が最も多く、バイオマテリアルの需要が高まっています。さらに、この地域の市場は競争が激しく、多くの地元メーカーが低コストのバイオマテリアル製品を開発し、大手多国籍企業が定評のある信頼性の高い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、形成外科におけるバイオマテリアルの需要が高まっています。ラテンアメリカ市場を牽引する要因としては、高効率医療インプラント、水素スキャフォールディング、移植用脱細胞化真皮マトリックスといった先進技術開発に向けた活発な研究、そして政府からの助成金、投資、資金提供の増加が挙げられます。

中東およびアフリカのバイオマテリアル市場の成長は、バイオマテリアル研究の活発化、高齢化率の上昇、そして一人当たり所得の高さに牽引されています。しかしながら、安全性の問題や適合性の欠如が市場の成長を阻害しています。Corbion N.V.などの企業は、サトウキビとテンサイを原料とするバイオプラスチック素材、ポリ乳酸（PLA）を開発しており、これは二酸化炭素排出量の削減に貢献しています。また、南アフリカ市場は、この市場における他の国や地域と比較して、緩やかな成長が見込まれています。ライフサイエンス分野の発展に伴い、未開拓の機会を持つ疾患研究の増加は、このセグメントの成長を牽引する要因の一つと期待されています。しかしながら、今後数年間は経済成長の鈍化が同国の市場成長を阻害すると予想されています。

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バイオマテリアル市場のトップ競合他社

1. Medtronic plc
2. Evonik Industries AG
3. Carpenter Technology Corporation
4. Berkeley Advanced Biomaterials
5. Invibio Ltd.
6. Zimmer Biomet Holdings Inc.
7. BASF SE
8. Covalon Technologies Ltd.
9. Cam Bioceramics B.V
10. Collagen Matrix Inc.

最近の進展

• 2023年1月 - RevBio, Inc.は、イタリア保健省およびキエーティ＝ペスカーラ大学「G.D.アンヌンツィオ」倫理委員会から、15名の患者を対象としたパイロット臨床試験を開始する許可を取得したと発表しました。この試験の主な目的は、接着性バイオマテリアル「Tetranite®」が下顎および上顎歯列弓の骨を修復するのにかかる時間を明らかにすることです。
• 2023年5月 - バイオプラスチックメーカーのCJ Biomaterialsは、韓国のストローメーカーであるDongil Platechと共同で、PLAと非晶質ポリヒドロキシアルカン酸（aPHA）を組み合わせたバイオプラスチックストローを開発しました。これは、CJ Biomaterials の Phact aPHA を組み込んだ最初の製品となります。