足場技術市場 サイズと展望 2025-2033

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スキャフォールド技術市場の成長要因

慢性疾患および外傷の罹患率の増加

変形性関節症、心血管疾患、糖尿病などの慢性疾患や重篤な外傷の罹患率の増加に伴い、組織修復・再生ソリューションの需要が高まっています。スキャフォールド技術は、細胞の発達、組織再生、機能回復を促進するスキャフォールドを提供することで、組織損傷や臓器機能障害を治療するための新たな技術を提供し、市場の成長を促進しています。

• マッキンゼー・アンド・カンパニーによると、慢性疾患は2010年には世界の死亡原因の75%、2020年には79%を占めています。アナリストは、2030年までにこの数字が84%に増加すると予測しています。糖尿病、心臓病、脳卒中、がんなどの慢性疾患は、世界中で罹患率と死亡率の主要な原因となっています。慢性疾患による世界の医療費は、2030年までに47兆米ドルを超えると予想されています。

さらに、変形性関節症（OA）は最も一般的な関節炎であり、世界中で約5億人、つまり世界人口の約7%が罹患しています。OAは永久的な障害の主な原因であり、一時的な職場での就労不能の第3位の原因となっています。 OAは主に膝関節と股関節に発症し、2050年までに患者数が急増すると予想されています。その結果、OA患者の未充足医療ニーズを満たすため、スキャフォールドベースの技術などの新しい軟骨修復・再生療法の需要が高まると予想されています。

したがって、スキャフォールドベースの軟骨修復・再生ソリューションは、OA患者に治療の選択肢を提供し、軟骨異常や関節の劣化に伴う臨床的問題に対処することで、市場の成長に貢献する可能性があります。

市場の抑制要因

高コスト

スキャフォールドベースの医薬品は、生体材料、製造プロセス、臨床手順など、高額な費用がかかるため、患者へのアクセスと償還に経済的な障害が生じています。インドでは、一般的な生体吸収性血管スキャフォールド（BVS）治療の費用は1,000万ルピーから2,000万ルピーです。 20万ルピー（2,500米ドル）から40万ルピー（5,000米ドル）です。コルカタでの幹細胞療法の費用は5万4,000ルピーから12万ルピーですが、インド全土での手術費用は移植の種類によって150万ルピーから250万ルピーの範囲です。

• さらに、自家軟骨細胞移植（ACI）の費用は約4万ドルになる可能性があります。 ACIの費用は、ACIキットの費用、スタッフの労働時間、そして検査室への細胞輸送費で構成されます。
• 同様に、2019年にドイツで行われた研究では、MACIの総費用は23,449.83ユーロで、膝軟骨損傷に対するマイクロフラクチャー（MFX）の費用14,562.92ユーロを上回っていることが明らかになりました。

スキャフォールドを用いた軟骨修復術の高額な費用は、特に医療資源や医療保険制度が整備されていない地域において、患者のアクセスと医療費の償還に障壁を生み出しています。患者はこれらの薬剤の入手に経済的困難を経験する可能性があり、医療へのアクセスと治療結果における社会経済的な不平等が生じています。

さらに、スキャフォールドを用いた医薬品の償還規制は医療制度や保険支払者によって変動し、患者の負担能力と医療提供者の償還率に影響を与えています。状況によっては、スキャフォールドを用いた手術に対する保険適用が制限されたり、疾患の重症度、保存的治療の不成功、事前の許可制限など、適用条件が厳しく制限される場合があります。

市場機会

急速な技術進歩

生体材料科学、積層造形、製造技術の継続的な進歩により、特性と機能が向上した複雑なスキャフォールドの設計・製造が可能になっています。生体活性セラミックス、生分解性ポリマー、複合生体材料などの新しいスキャフォールド材料は、様々な組織工学用途におけるカスタマイズ、拡張性、臨床応用を可能にします。

3Dバイオプリンティングの進歩により、世界のスキャフォールド技術市場は近い将来、大幅に拡大すると予想されます。バイオプリンティングでは、生物学的材料を積層して生物組織や臓器を再現します。このプロセスにおいて、細胞が接着、成長し、目的に応じた構造を構築するためのテンプレートとなるスキャフォールドが重要な役割を果たします。従来のバイオプリンティング技術は、天然または合成ポリマーからなるシンプルなスキャフォールド構造に依存していましたが、新たな技術により、実際の組織の構造的複雑さをより正確に近似した、マイクロスケールの特性を持つ非常に複雑な3Dスキャフォールドの作成が可能になりました。現在では、多様な材料を同時に堆積できるマルチノズルバイオプリンターを使用することで、複数の細胞タイプをスキャフォールドに統合することが可能です。より高い解像度とより迅速な生産を実現するために、光ベースのプリンティングが研究されています。

• 研究者たちは、構造上の手がかりが埋め込まれたスキャフォールドを生成するために、バイオプリンティングをエレクトロスピニングなどの他の技術と融合させ始めています。例えば、BellaSenoとEvonikは2023年4月に提携し、骨再生用に設計された3Dプリントスキャフォールドの商品化に着手しました。これは再生医療と組織工学における大きな前進です。

さらに、ナノテクノロジーの進歩により、組織工学用途において、機械的特性、表面トポグラフィー、生体活性が向上したナノ構造スキャフォールドの作成が可能になりました。ナノ粒子、ナノファイバー、ナノ複合材料などのナノ材料は、高い表面積対体積比、カスタマイズ可能な機械的特性、薬物放出制御機能など、明確な利点を備えています。たとえば、ポリ乳酸 (PLA) やポリカプロラクトン (PCL) などの 生分解性ポリマー で作られた電界紡糸ナノファイバー スキャフォールドは、生体模倣特性を持ち、細胞の接着、増殖、分化に理想的な環境を作り出します。

タイプ別インサイト

市場はさらに、ハイドロゲル、ポリマースキャフォールド、マイクロパターン表面マイクロプレート、ナノファイバーベースのスキャフォールドに分類されます。ハイドロゲルは最も大きなセグメントとなり、2023年には総売上高の45%を占めました。ハイドロゲル微細加工プロセスにおける技術革新は、予測期間中にこのセグメントの拡大を牽引するでしょう。さらに、企業は細胞移植、薬剤デポ、再狭窄の防止のための新たなハイドロゲルの開発に取り組んでいます。

• 例えば、2021年3月、Bio-Techne Corporationは、多能性幹細胞やその他の細胞種の培養を目的とした、Cultrex UltiMatrix低成長因子基底膜抽出物（BME）を発売しました。これは、パーソナライズ医療、創薬、再生医療向けに最適化された細胞外マトリックスタンパク質組成と高い引張強度を備えた強化マトリックスハイドロゲルです。

ナノファイバーベースのスキャフォールドカテゴリーは、予測期間中に最も高いCAGR（年平均成長率）を示すと予想されています。組織工学および再生医療用途におけるナノファイバーベースのスキャフォールドの使用増加が、このセグメントの成長を牽引しています。さらに、研究者たちはこれらのスキャフォールドを改良することで、組織工学用途の拡大に取り組んでいます。例えば、研究者たちは神経組織工学を支援するためのナノファイバースキャフォールドの使用を研究しています。細胞の形質転換のための細胞外マトリックスとして機能するナノサイズの構造を構築するために、電界紡糸技術が利用されています。さらに、エレクトロスピニングには、使いやすさ、低コスト、優れた適応性など、様々な利点があり、これらはすべて市場拡大の促進に寄与する可能性があります。

疾患タイプ別インサイト

市場は、整形外科、筋骨格系、脊椎、がん、皮膚・外皮、歯科、心臓血管、神経内科、泌尿器科、消化器、婦人科に細分化されています。整形外科、筋骨格系、脊椎セグメントは55%と最大のシェアを維持しています。米国では、毎年3,400万件以上の筋骨格系手術が行われていると推定されています。その結果、同種移植手術に代わる低リスクの選択肢として、再生医療が人気を集めています。スキャフォールドエンジニアリングでは様々な生体材料が用いられますが、シルクフィブロインのような材料は、高い細胞適合性と緩やかな生分解性を備えているため、この用途に適しています。これらの特性は需要の増加とセグメントの成長にプラスの影響を与える可能性があります。

神経疾患の治療における幹細胞療法と再生医療の普及により、神経疾患分野は予測期間を通じて最も高いCAGRを示すと予測されています。さらに、研究者たちは新たな神経再生スキャフォールドを設計しており、これがセグメントの拡大を後押ししています。例えば、2023年1月には、ペンシルベニア州立大学の研究者が、葉酸とクエン酸を用いて神経再生を促進する生分解性神経スキャフォールドに関する論文を発表しました。このスキャフォールドは、細胞接着と神経細胞の発達を促進しました。

アプリケーションインサイト

市場は、幹細胞療法、再生医療、組織工学、創薬の4つに分けられます。幹細胞療法、再生医療、組織工学の各分野が70%と最も大きな市場シェアを占めています。これは、美容整形・再建手術、軟部組織、腫瘍修復、歯周病、大腸手術におけるスキャフォールド技術の利用が増加しているためです。さらに、近年、研究者たちは再生医療におけるスキャフォールド技術の広範な利用に強い関心を示しています。例えば、2023年1月、ReLive Biotechnologies, Ltd.は、ドイツ上場バイオテクノロジー企業であるCo.Don AGの買収完了を発表しました。この買収により、ReLiveは独立した研究を実施し、幹細胞技術と3Dプリンティングを用いた費用対効果の高い組織工学製品を開発することが可能になります。

創薬セグメントは、予測期間を通じて大幅な成長が見込まれます。医薬品研究開発などのバイオメディカル分野において、汎用性と携帯性に優れた機器を提供する必要性が高まっており、この市場におけるスキャフォールド技術の需要が高まっています。従来の手法と比較して、この技術は毒性スクリーニング手順において、候補薬剤の活性に関わる基礎成分をより効率的に特定します。このような用途は、スキャフォールド技術の商業的見通しを向上させる可能性があります。

エンドユースに関する洞察

市場は、バイオテクノロジーおよび製薬企業、研究機関、病院、診断センターに細分化されています。 バイオテクノロジーおよび製薬企業のカテゴリーが市場をリードし、2023年には45%を占めました。バイオテクノロジーおよび製薬企業は、様々なバイオメディカル用途向けのスキャフォールドベース製品の開発と商品化において重要な役割を果たしています。これらの企業は、創薬、再生医療、および治療用途のためのスキャフォールド材料、バイオインク、組織工学構造の開発のための研究開発活動を行っています。バイオテクノロジーおよび製薬企業は、スキャフォールド技術を用いて新薬の開発、前臨床研究の実施、そして革新的な製品の市場投入を行っています。スキャフォールド技術は、軟骨形成、歯周組織再生、鼻や耳介の変形修復、骨形成、腱修復、心臓弁といった組織工学分野で広く利用されており、この分野の成長を牽引しています。

• さらに、バイオテクノロジー企業は、新たなスキャフォールド構造を生産するための新製品開発に着手しています。例えば、Systemic Bioは2023年4月に米国テキサス州に新施設を開設し、ハイドロゲルスキャフォールドの製造と、創薬・開発の向上を目的とした臓器チップ技術の研究開発活動を行っています。

病院・診断センター分野は、予測期間中に最も高いCAGR（年平均成長率）を示すと予測されています。この分野の急速な成長は、移植手術の増加と、自動車事故および関連傷害の発生率の上昇に起因しています。これらの要因は、生物学的スキャフォールドの需要増加に引き続き寄与しています。さらに、機械的に安定しており、生体適合性も高い高度な足場材料の利用可能性が高まるにつれて、このセグメントは予測期間を通じて急速に増加すると予想されます。

地域別インサイト

北米は、世界のスキャフォールド技術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17.7%の年平均成長率（CAGR）で成長すると予測されています。2023年には、北米が市場を席巻し、総売上高の45%を占めました。サーモフィッシャーサイエンティフィック、アクロンバイオテック、3DバイオテックLLC、モレキュラーマトリックス、ザノフィ、コーニングインコーポレーテッドといった大手企業がこの地域の成長を牽引しています。さらに、この地域の企業は、スキャフォールド技術の開発を支援する革新的な新製品を導入しており、この地域の成功に貢献しています。例えば、2022年11月、GelomicsとRousselotは、Rousselot BiomedicalのX-Pure GelMA（メタクリロイルゼラチン）細胞外マトリックスとGelomicsのLunaGel 3D組織培養システムを組み合わせた共同ブランド提携を発表しました。

さらに、北米はバイオテクノロジーと再生医療にとって有利な規制枠組みを提供しています。米国食品医薬品局（FDA）やカナダ保健省などのこの地域の規制当局は、スキャフォールド技術に基づくものを含む、画期的な医療製品や治療法の承認プロセスを積極的に進めています。この好ましい規制環境は、研究成果の商業化を加速させ、より多くの企業が足場技術への投資を促し、新製品をより早く市場に投入することを可能にします。

アジア太平洋地域の足場技術市場動向

アジア太平洋地域は、予測期間中に18.4%の年平均成長率（CAGR）を示すことが予測されています。再生医療と幹細胞研究を実施する政府機関の存在が、この地域の成長に貢献しています。例えば、インドでは、科学技術省とインド医学研究評議会が幹​​細胞研究と再生医療を優先課題としています。さらに、国立細胞科学センターによる幹細胞生物学やその他の先進治療分野の研究は、同国における足場技術の採用拡大につながると期待されています。

欧州の足場市場は、新しい型枠部品の開発に向けた研究活動の増加により、売上高シェアで第3位となりました。例えば、ETHチューリッヒの研究者たちは、プレキャストコンクリートパネルの製造に使用される型枠内に配置すると、スラブ全体に空セルのパターンを生成する3Dプリント型枠部品のシステムを開発しました。この型枠部品はリサイクル可能なミネラルフォームで作られており、その結果、建設プロセス全体を通して必要なコンクリートの量が削減されます。

ラテンアメリカ、中東、アフリカ地域は、より多くの研究開発イニシアチブの必要性から、緩やかな成長が見込まれています。さらに、世界中の有力企業がこの地域の未開拓市場に徐々に参入し始めており、その結果、ラテンアメリカ、中東、アフリカにおけるこの産業は緩やかに拡大しています。

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足場技術市場のトップ競合他社

1. Thermo Fisher Scientific, Inc.
2. Merck KGaA
3. Tecan Trading AG
4. REPROCELL Inc.
5. 3D Biotek LLC
6. Becton, Dickinson, and Company
7. Medtronic
8. Xanofi
9. Molecular Matrix, Inc.
10. Matricel GmbH
11. Pelobiotech
12. 4titude
13. Corning Incorporated
14. Akron Biotech
15. Avacta Life Sciences Limited.
16. Vericel Corporation
17. NuVasive, Inc.
18. Allergan

最近の開発状況

• 2024年5月 - Thermo Fisher Scientific は、新しいCXCL10試験サービスを導入しました。
• 2024年4月 - Merckは、バイオセーフティ試験の迅速化を実現する、初のオールインワン型遺伝子安定性アッセイを発売しました。