世界のスキャフォールド技術市場規模は、2023年に11億米ドルと評価され、 2032年までに53億米ドルに達すると予測されており、予測期間（2024年～2032年）中に18.3%のCAGRを記録します。生物学的調査やトランスレーショナルリサーチのための3D細胞モデルに対する需要の高まりが、スキャフォールド技術の成長を牽引しています。
スキャフォールド技術は、組織工学と再生医療の重要な要素であり、細胞の増殖、組織化、組織発達の枠組みを提供します。これらのスキャフォールドは、生体組織に見られる天然の細胞外マトリックス (ECM) を複製するテンプレートまたはマトリックスとして機能し、接着、移動、増殖、分化などの細胞プロセスに必要な構造的完全性と生化学的手がかりを提供します。
さらに、3D 細胞培養における足場ベースのプラットフォームは、細胞が 3D 成長を迅速に行うための表面を提供することで、細胞培養技術を改良します。足場技術では、細胞外マトリックスまたは合成材料内で細胞を成長させます。世界の足場技術市場は、主に身体再建手術と組織工学の需要の増加、生体材料の使用の増加、および足場技術の革新によって推進されています。ただし、実装にかかるコストの高さと、細胞培養用の足場フリー技術の出現により、市場の拡大が制限されると予測されています。逆に、新興国での研究開発に対する政府支出の増加は、大きな成長の可能性を秘めています。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2023 |
| 研究期間 | 2020-2032 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 18.3% |
| 市場規模 | |
| 急成長市場 | アジア太平洋地域 |
| 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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変形性関節症、心血管疾患、糖尿病などの慢性疾患や重度の外傷の増加により、組織の修復および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新しい技術を提供し、結果として市場の成長を促進します。
McKinsey & Company によると、慢性疾患は 2010 年に世界の死亡原因の 75% を占め、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% に上昇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な原因となっています。慢性疾患の世界的なコストは、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、世界中で約 5 億人が罹患しており、これは世界人口の約 7% に相当します。これ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 位の原因です。OA は主に膝と股関節に影響を及ぼし、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、スキャフォールドベースの技術など、新しい軟骨修復および再生療法の需要が高まり、OA 患者の満たされていない医療ニーズを満たすことが期待されます。
したがって、スキャフォールドベースの軟骨修復および再生ソリューションは、OA患者に可能な治療の選択肢を提供し、軟骨異常や関節劣化に関連する臨床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。
生体材料、製造プロセス、臨床手順を含むスキャフォールドベースの医薬品は高額なため、患者のアクセスや償還に財政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54,000ルピーから120,000ルピーですが、インド全土での処置は移植の種類に応じて150万ルピーから250万ルピーです。
さらに、自家軟骨細胞移植 (ACI) には約 40,000 米ドルの費用がかかります。ACI の費用には、ACI キットの費用、スタッフの時間、研究室への細胞輸送が含まれます。
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ユーロであり、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判明しました。
スキャフォールドベースの軟骨修復処置は高額な費用がかかるため、特に医療資源や医療保険の少ない地域では、患者のアクセスや医療費の払い戻しに障壁が生じます。患者はこれらの医薬品の受け取りに経済的困難を経験する可能性があり、医療へのアクセスや治療結果に社会経済的不平等が生じます。
さらに、スキャフォールドベースの医薬品に対する償還規制は医療制度と支払者の間で変動し、患者の負担能力と医療提供者の償還率に影響を及ぼします。状況によっては、スキャフォールドベースの手術に対する保険適用が制限されたり、疾患の重症度、保存的治療の失敗、事前の許可制限などの厳しい資格条件が課せられたりする場合があります。
生体材料科学、付加製造、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足場の設計と製造が可能になりました。生体活性セラミック、生分解性ポリマー、複合生体材料などの新しい足場材料により、さまざまな組織工学アプリケーションでのカスタマイズ、拡張性、臨床応用が可能になります。
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のトレンドは、まもなく大幅に増加する可能性があります。バイオプリンティングには、生物学的材料を重ねて生物学的組織や臓器を再現することが含まれます。スキャフォールドは、細胞が接着し、成長し、目的に適した構造を構築するためのテンプレートを提供するため、このプロセスで重要です。以前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で構成された単純なスキャフォールド構造に依存していましたが、新しい技術により、実際の組織の構造的複雑さをより正確に近似するマイクロスケールの特性を備えた非常に複雑な 3D スキャフォールドの作成が可能になります。マルチノズル バイオプリンターを使用して、さまざまな材料を同時に堆積させることで、複数の細胞タイプをスキャフォールドに統合できるようになりました。より高い解像度とより迅速な生産を実現するために、光ベースの印刷が研究されています。
研究者たちはまた、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、構造上の手がかりが埋め込まれた足場を生成し始めています。たとえば、BellaSenoとEvonikは2023年4月に提携し、骨再生用に設計された3Dプリントの足場を商品化しました。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、組織工学用途向けに、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の足場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には、表面積対体積比が高い、機械的特性をカスタマイズできる、薬剤の放出を制御できるなど、明確な利点があります。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足場は、生体模倣特性があり、細胞の接着、増殖、分化に理想的な環境を作り出します。
世界のスキャフォールド技術市場は、タイプ、疾患の種類、用途、最終用途に基づいてセグメント化されています。
市場はさらにタイプ別に、ハイドロゲル、ポリマー足場、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足場に分類されます。
ハイドロゲルは最も大きなシェアを占めるセグメントとなり、2023年の総売上高の45%を占めました。ハイドロゲルの微細加工プロセスにおける技術的改善により、予測期間中にセグメントの拡大が促進されるでしょう。さらに、企業は細胞移植、薬物貯蔵庫、再狭窄の障壁用の新しいハイドロゲルを開発しています。
たとえば、2021 年 3 月、Bio-Techne Corporation は、多能性幹細胞やその他の細胞タイプを培養するための Cultrex UltiMatrix 還元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、最適な細胞外マトリックスタンパク質組成と強化された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のカテゴリーは、予測期間中に最も急速な CAGR を示すことが予想されます。組織工学および再生アプリケーション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の増加が、セグメントの成長を促進します。さらに、研究者はこれらのスキャフォールドを改変して、組織工学の用途を拡大しています。たとえば、研究者は神経組織工学を支援するためにナノファイバースキャフォールドの使用を調査しています。エレクトロスピニング技術は、細胞変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利用されます。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、さまざまな利点があり、これらすべてが市場の拡大を促進するのに役立ちます。
病気の種類に基づいて、市場は整形外科、筋骨格、脊椎、癌、皮膚および外皮、歯科、心臓および血管、神経学、泌尿器科、消化器科、および婦人科に細分化されています。
整形外科、筋骨格、脊椎セグメントは、55% を占め、最も大きなシェアを維持しました。米国では、毎年 3,400 万件を超える筋骨格手術が実施さ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さまざまな低リスクの選択肢を提供する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さまざまな生体材料が使用され、シルク フィブロインなどの材料は、細胞適合性が高く、生分解性が遅いため、この目的に適しています。これにより、需要が増加し、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。
神経疾患の治療に幹細胞療法や再生医療が広く利用されているため、神経学の分野は予測期間を通じて最も急速なCAGRを示すと予測されています。さらに、研究者は新しい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促進しています。たとえば、2023年1月、ペンシルベニア州立大学の研究者は、神経再生を促進するために葉酸とクエン酸を使用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、より良い細胞接着と神経細胞の発達を促進しました。
市場は、応用分野によって幹細胞療法、再生医療、組織工学、創薬に二分されます。
幹細胞療法、再生医療、組織工学の分野が70％と最も大きな市場シェアを占めました。これは、美容整形手術や再建手術、軟部組織、腫瘍修復、歯周病学、大腸手術で足場技術の使用が増えているためです。さらに、研究者は近年、再生医療における足場技術の広範な使用に強い関心を示しています。例えば、2023年1月、ReLive Biotechnologies, Ltd.は、ドイツ上場の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プリントを使用して費用対効果の高い組織工学製品を作成できるようになります。
創薬セグメントは、予測期間を通じて大幅な増加が見込まれます。医薬品の研究開発などのバイオメディカル分野では、多用途でポータブルな機器を提供する必要性から、この市場ではスキャフォールド技術の需要が高まっています。従来のアプローチと比較して、この技術は、毒性スクリーニング手順中に、薬物候補の活性に関与する基礎成分をより効率的に明らかにします。このようなアプリケーションにより、スキャフォールド技術の商業的見通しが向上する可能性があります。
最終用途に基づいて、市場はバイオテクノロジーおよび製薬組織、研究研究所および機関、病院および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組織のカテゴリが市場をリードし、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、さまざまなバイオメディカルアプリケーション向けのスキャフォールドベースの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。これらの組織は、創薬、再生医療、治療用途向けのスキャフォールド材料、バイオインク、組織工学構造を作成する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使用して新薬を開発し、前臨床研究を実施し、革新的な製品を市場に投入しています。スキャフォールド技術は、軟骨の発達、歯周組織の再生、鼻と耳の変形の修復、骨の形成、腱の修復、心臓弁などの組織工学分野で広く使用されており、セグメントの成長を促進しています。
さらに、バイオテクノロジー企業は、新しい足場構造を生み出すための新製品イニシアチブを立ち上げています。たとえば、Systemic Bioは、ハイドロゲル足場を製造し、創薬と開発を改善するための臓器オンチップ技術の研究開発活動を行う新しい施設を2023年4月に米国テキサス州に立ち上げました。
病院および診断センターのカテゴリーは、予測期間中に最も高い CAGR を示すと予測されています。このセグメントの急速な成長は、移植手術の増加と、自動車事故および関連する傷害の増加率に起因しています。これらの要因は、生物学的スキャフォールドの需要の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、生体適合性が高い洗練されたスキャフォールド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成長すると予想されます。
世界的な足場技術市場分析は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東、アフリカ、ラテンアメリカで実施されています。
北米は、世界で最も重要なスキャフォールド技術市場のシェアを占めており、予測期間中に17.7％のCAGRで成長すると予測されています。 2023年には、北米が市場を支配し、総収益の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社、アクロンバイオテック社、3Dバイオテック社、モレキュラーマトリックス社、ザノフィ社、コーニング社などの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ために新しい革新的な製品を導入しており、この地域の成功に貢献しています。 たとえば、2022年11月、GelomicsとRousselotは、Rousselot BiomedicalのX-Pure GelMA（ゼラチンメタクリロイル）細胞外マトリックスをGelomicsのLunaGel 3D組織培養システムと組み合わせて使用する共同ブランドコラボレーションを発表しました。
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機関は、スキャフォールド技術に基づくものを含め、画期的な医療製品や治療法の認可プロセスを積極的に進めてきました。この有利な規制環境により、研究結果の商業的応用への転換が加速し、より多くの企業がスキャフォールド技術に投資し、新製品をより早く市場に投入することが促進されます。
アジア太平洋地域は、予測期間中に 18.4% の CAGR を示すことが予想されています。再生医療と幹細胞研究を行っている政府機関の存在が、この地域の成長に貢献しています。たとえば、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しています。さらに、国立細胞科学センターの幹細胞生物学およびその他の先進治療分野の研究により、インドでのスキャフォールド技術の採用が拡大すると予想されています。
ヨーロッパの足場市場は、新しい型枠部品の開発に向けた研究活動の増加により、収益シェアで第 3 位となりました。たとえば、ETH チューリッヒの研究者は、プレキャスト コンクリート パネルの構築に使用する型枠内に配置すると、スラブ全体に空の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。このシステムはリサイクル可能な鉱物フォームで作られています。その結果、建設プロセス全体で必要なコンクリートの量が減ります。
ラテンアメリカ、中東、アフリカ地域では、さらなる研究開発の取り組みの必要性から、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徐々にこの地域の未開拓市場に参入し始めており、その結果、ラテンアメリカ、中東、アフリカでのこの産業の緩やかな拡大につながっています。
