使い捨てバイオプロセスプローブおよびセンサー市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：センサータイプ別（pHセンサー、酸素センサー、圧力センサー、温度センサー、導電率センサー、流量計およびセンサー、その他）、ワークフロー別（アップストリーム、ダウンストリーム）、エンドユーザー別（バイオ医薬品メーカー（CMOおよびCRO、自社製造）、研究所および学術/臨床研究機関）、地域別（北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東およびアフリカ、ラテンアメリカ）の予測、2026～2034年

使い捨てバイオプロセスプローブおよびセンサー市場の成長要因

バイオ生産における使い捨て技術（SUT）の採用拡大

バイオ医薬品、バイオシミラー、その他のバイオ医薬品の製造において、バイオ医薬品分野では使い捨て技術の利用がますます増えています。製造コスト削減の必要性が高まるにつれ、製造業者は使い捨て機器を製造ワークフローに統合することを望んでいます。使い捨て機器は、バイオ医薬品の開発と販売の迅速化による柔軟性の向上などのメリットをもたらします。これらのメリットにより、バイオ医薬品メーカーは、バイオ医薬品に対する需要の高まりに対応するため、使い捨て技術の利用に切り替えています。これらのメーカーは、全体的な汚染率の低下、コスト削減、生産効率の向上といったメリットを享受しています。さらに、使い捨て技術は連続製造を可能にし、生産の所要時間を大幅に短縮します。使い捨て機器は重要なパラメータを正確に測定するために適切な使い捨てセンサーを必要とするため、このような使い捨てセンサーの需要は今後数年間で大きな成長が見込まれます。したがって、使い捨てバイオプロセス市場は、予測期間中、使い捨てプローブおよびセンサーの需要を牽引する可能性が高い。ほとんどのバイオプロセス施設では様々な使い捨て製品が使用されており、これが使い捨てプローブおよびセンサー市場の収益成長に貢献している。

バイオプロセスモニタリングの改善に対する需要の高まり

使い捨てプローブおよびセンサー市場を牽引するもう一つの要因は、より高性能なバイオプロセスモニタリング機器への需要の高まりです。拡大を続けるバイオ医薬品業界では、ますます複雑かつ詳細なプロセス測定を求める規制基準を満たすために、高度なセンサーが必要とされています。バイオ医薬品メーカーによる使い捨てシステムの導入は増加しているものの、センサーの品質は要求水準を満たしていません。そのため、より優れた測定結果を提供する高性能センサーへの需要も高まっています。

バイオ医薬品製造能力・生産量調査によると、参加企業は使い捨てプローブおよびセンサーの開発に重点を置いている。この分野は参加企業から最も多く挙げられた。使い捨てpHセンサーおよび溶存酸素センサーの需要が増加している。これは、分析方法の改善、プロセス監視および制御アッセイの向上によるものと考えられる。センサーの改良により、プロセス分析技術とプロセス定量化が容易になる。

さらに、使い捨てセンサーは、使い捨て監視モデルの利点を活用する新たな機会を切り開きます。しかし、メーカー各社は、センサーの堅牢性、性能、適合性に関する課題の克服に注力しており、それが市場を牽引しています。

市場抑制

環境問題

安全な使い捨て製品に関する環境問題は、市場成長の妨げとなっています。エンドユーザーは、使い捨てバイオプロセスセンサーに関連する問題への対応に苦慮しています。ガラス電極プローブ／標準ガラス電気化学センサーは再利用可能なため、その使用に伴う環境問題は存在しません。しかし、使い捨て技術の導入が進むにつれ、使い捨て製品の安全な廃棄の必要性が高まっています。バイオプロセス工程で発生する使い捨てプラスチックの割合は低いものの、この問題は使い捨てプローブやセンサーの市場への普及を阻害する可能性があります。さらに、使い捨てシステムの使用が増加すると、固形廃棄物が増加し、環境問題が深刻化する恐れがあります。

市場機会

新規バイオプロセスセンサーの開発

バイオプロセスモニタリング用の新しいバイオプロセスセンサーの開発は、世界の使い捨てプローブおよびセンサー市場において、収益性の高い機会を生み出すと予想されます。現在入手可能な使い捨てプローブおよびセンサーは、バイオ医薬品製造への導入において課題を抱えています。さらに、これらのセンサーは、比較的少数の基本的な分析対象物にしか適用できません。そのため、この分野における技術革新の必要性が高まっており、企業がこの市場に参入する機会が生まれています。使い捨てセンサーは改良が進められていますが、プロセス要件とエンドユーザーの需要を満たすためには、この分野におけるさらなる技術革新の余地があります。このような機会は、サプライヤーに競争上の優位性をもたらすと期待されます。改善の可能性のある機会としては、以下のようなものがあります。

• 接続性
• 標準インターフェース
• 精度と再現性
• 機械的耐久性
• 現場での再校正における事前校正
• 滅菌方法の選択肢

流量、圧力、細胞密度などの市販の使い捨てセンサーは、研究開発において広く利用されている。しかし、バイオ医薬品製造を支えることが期待されるこれらの製品には、さらなる改良の余地がある。こうした要因は、グローバル企業が市場に参入する機会を生み出している。 

セグメント分析

センサータイプ別

世界の使い捨てバイオプロセスプローブおよびセンサー市場は、pHセンサー、圧力センサー、酸素センサー、温度センサー、導電率センサー、流量計およびセンサーなどに分類されます。pHセンサーセグメントが市場シェアを独占しており、予測期間中に15.3%のCAGRを記録すると推定されています。バイオ医薬品製造能力の拡大に伴い、近年、使い捨てバイオリアクターの需要が高まっています。そのため、使い捨てpHセンサーの需要も増加すると予想されます。光学センサーは、pH測定に最も一般的に使用される/標準的なデバイスと考えられています。これは、非接触測定または最小限の侵襲、事前校正、SUBとの容易な統合、高精度などのセンサーの特徴によるものです。さらに、Sartorius Stedim BiotechとMetroglasは、使い捨てガンマ安定電気化学pHプローブを開発しました。しかし、ガンマ安定、低ドリフト、容易な統合が可能な使い捨てpHセンサーの使用は、バイオ医薬品業界では限られています。

ワークフロー別

世界の使い捨てバイオプロセスプローブおよびセンサー市場は、上流と下流に区分されます。上流セグメントが最大の市場シェアを占め、予測期間中に14.4%のCAGRを記録すると推定されています。上流バイオプロセス用途には、さまざまな使い捨てシステムが利用可能です。上流処理用の使い捨て製品が多数開発されているため、使い捨てプローブおよびセンサーの需要も今後数年間で増加すると予想されます。プローブとセンサーは、バイオリアクターでの細胞培養中にすべての重要プロセスパラメータ（CPP）を監視するために不可欠です。上流バイオプロセスで使用されるセンサーは、オンラインまたはオフラインのいずれかです。オンラインセンサーはさらにインラインセンサーとアットラインセンサーに分類されます。これらのセンサーは、交差汚染のリスクを排除し、パラメータを正確に監視するなどの利点を提供し、生産性の向上につながります。

用途別

世界の使い捨てバイオプロセスプローブおよびセンサー市場は、バイオ医薬品メーカー（CMOSおよびCRO、自社製造業者）、研究所、学術/臨床研究機関に区分されます。バイオ医薬品メーカーセグメントが最大の市場シェアを占め、予測期間中に年平均成長率（CAGR）14.4%で成長すると予測されています。連続バイオプロセスの成長と使い捨て技術の利点が相まって、市場における使い捨てセンサーの需要が増加しています。バイオ医薬品製造は、ブロックバスター医薬品以外の医薬品の製造へと移行しており、使い捨て技術の採用も増加しています。さらに、多くのバイオ医薬品企業は、製造ワークフローに使い捨て技術を組み込むために、製造施設を再設計または拡張しています。上記の要因の相乗効果により、今後数年間でこのセグメントが牽引されると予想されます。さらに、使い捨てセンサーのコスト効率、人件費の削減などの商業的利点も、近い将来、バイオ医薬品業界におけるこれらの製品の用途を拡大させると予想されます。

地域分析

北米：主要地域

北米は使い捨てプローブおよびセンサー市場を支配しており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）13.3%を記録すると推定されています。これは、使い捨て技術（SUT）などの新技術の採用の増加と、バイオ医薬品およびバイオテクノロジー産業。加えて、社内およびCMOSを含むさまざまな企業によるバイオ製造工場での使い捨て製品の用途拡大が、この地域の収益成長に大きく貢献している。2020年1月、3iグループは、北米市場向けにSilicone Altimex、Cellon、およびTBL Performance Plasticsを買収して、使い捨てバイオプロセス施設を設立すると発表した。2018年1月、AbzenaはSartorius Stedim Biotechと提携し、サンディエゴとブリストルの施設に使い捨て製造システムを設置した。企業による使い捨て技術への投資の増加は、この地域の市場をさらに押し上げると予想される。例えば、2019年6月、Thermo Fisher Scientificは、米国ローガンの使い捨て製造システムをさらに拡大するために、バイオ生産能力に5,000万米ドルを投資した。シカゴに本社を置くGE Healthcareは、使い捨て技術に数多くの投資を行っている。 2016年、同社はマサチューセッツ州ウェストボロにある工場を700万米ドルで買収し、製造能力を拡張した。こうした取り組みは、北米における収益創出にプラスの影響を与え、市場シェアの拡大につながると期待されている。

アジア太平洋地域：成長著しい地域

アジア太平洋地域は2番目に大きな地域です。2030年までに年平均成長率（CAGR）16.2%で27億米ドルに達すると予測されています。アジア太平洋地域では、使い捨てプローブおよびセンサー市場において著しい成長が見込まれています。これは、バイオテクノロジーの普及と、同地域における技術革新の進展によるものです。さらに、バイオ医薬品における使い捨て技術の応用拡大、バイオ製​​造における使い捨て製品の採用拡大、使い捨て製品のコスト効率の高さが、同地域の市場収益にプラスの影響を与えると予想されます。また、同地域のバイオ医薬品およびバイオテクノロジー分野の成長は、使い捨て技術の採用を加速させ、使い捨てプローブおよびセンサーの需要増加につながると予想されます。さらに、2019年10月、オーストラリア連邦政府は、商業製品を生産するための生物学的システムの開発を目的として、同国のバイオ製造分野に3,500万米ドルを投資しました。こうした政府の取り組みは、バイオ製​​造における使い捨てセンサーの普及を促進すると期待されている。

ヨーロッパは3番目に大きな地域です。2019年の収益創出額では、北米に次いで2位でした。バイオ医薬品業界における使い捨て製品の採用拡大、バイオプロセスシステムの技術開発、そして高額な医療費支出が、ヨーロッパの市場成長に貢献すると予想されます。グローバル企業によるバイオ医薬品事業の拡大とCDMOによる製造施設のアップグレードが、市場をさらに牽引すると見込まれています。例えば、2019年11月、AGC社はコペンハーゲン工場に精製ラインを設置し、バイオ医薬品生産を拡大しました。2020年3月には、WuXi Biologics社がアイルランドに大規模な商業生産施設の建設を完了しました。この施設は使い捨て製品に対応しています。バイオリアクター2017年9月、スイスのCDMOであるCelonic AGは、MilliporeSigmaのMobiusシングルユースバイオリアクターを導入しました。このように、シングルユース技術の導入が進むにつれて、この地域におけるシングルユースプローブおよびセンサーの採用と需要が促進されると予想されます。この地域で事業を展開している主要企業は、Sartorius Stedim Biotech、Equflow、Vekamaf Services B.V.、PreSens Precision Sensing GmbH、およびOptek-Danulat, Inc.であり、これらの企業はこの地域の市場収益に大きく貢献しています。