使い捨てバイオプロセスプローブおよびセンサー市場 サイズと展望 2025-2033

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シングルユースバイオプロセッシングプローブ＆センサー市場の成長要因

バイオプロダクションにおけるシングルユース技術（SUT）の採用拡大

バイオ医薬品分野では、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、シングルユース技術の利用が拡大しています。製造コスト削減のニーズが高まるにつれ、メーカーはシングルユース機器を製造ワークフローに統合したいと考えています。シングルユース機器は、バイオ医薬品の開発・販売を加速させ、柔軟性を高める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、バイオ医薬品製品の需要増加に対応するため、シングルユース技術の利用へと移行しています。これらのメーカーは、全体的な汚染率の低減、コスト削減、生産効率の向上といったメリットを得ています。さらに、シングルユース技術は連続製造を可能にし、製造ターンアラウンドタイムを大幅に短縮します。シングルユース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シングルユースセンサーを必要とするため、今後数年間、こうした使い捨て／シングルユースセンサーの需要は大幅に増加すると予想されています。そのため、シングルユースバイオプロセッシング市場の拡大は、予測期間中にシングルユースプローブおよびセンサーの需要を牽引すると予想されます。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、シングルユースプローブおよびセンサー市場の収益成長に貢献しています。

バイオプロセスモニタリングの向上に対する需要の高まり

シングルユースプローブおよびセンサー市場を押し上げているもう一つの要因は、より優れたバイオプロセスモニタリングデバイスに対する需要の高まりです。拡大を続けるバイオ医薬品業界は、プロセスのより複雑で詳細な測定を要求する規制基準を満たすために、高度なセンサーを必要としています。バイオ医薬品メーカーによるシングルユースシステムの導入が増加しているにもかかわらず、センサーの品質は要件を満たしていません。そのため、より優れた結果をもたらす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・生産に関する調査によると、調査対象企業は使い捨てプローブとセンサーの開発に重点を置いています。この分野は、調査対象企業から最も多く挙げられた分野です。使い捨てpHセンサーと溶存酸素センサーの需要が増加しています。これは、分析手法とプロセス監視・制御アッセイの改良に起因しています。高性能センサーは、プロセス分析技術とプロセス定量化を促進します。

さらに、使い捨てセンサーは、使い捨てモニタリングモデルの利点を活用する新たな機会をもたらします。しかしながら、メーカーは堅牢性、性能、適合性に関するセンサーの課題の克服に注力しており、それが市場の成長を牽引しています。

市場の制約

環境問題への懸念

安全な使い捨て製品に関する環境問題への懸念は、市場の成長を阻んでいます。エンドユーザーは、シングルユースバイオプロセスセンサーに関連する問題への対処において課題に直面しています。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、使用に伴う環境への懸念はありません。しかし、シングルユース技術の導入が進むにつれて、シングルユース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生産される使い捨てプラスチックの割合は不足しているものの、この問題は市場におけるシングルユースプローブおよびセンサーの導入を阻害する可能性があります。さらに、シングルユースシステムの使用増加は、追加の固形廃棄物を発生させ、環境への懸念を増大させる可能性があります。

市場機会

新しい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、世界のシングルユースプローブおよびセンサー市場において大きな収益機会を生み出すと期待されています。現在利用可能なシングルユース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に直面しています。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のみ適用可能です。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、企業にとってこの市場への参入機会が生まれています。シングルユース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、この分野ではさらなる技術革新の余地があります。こうした機会は、サプライヤーに競争優位性をもたらすことが期待されます。潜在的な改善点としては、以下が挙げられます。

• 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
• 事前校正とin-situ再校正
• 滅菌オプション

流量、圧力、細胞密度などの市販のシングルユースセンサーは、研究開発で広く使用されています。しかし、これらの製品にはさらなる改良の余地があり、バイオ医薬品製造を支えることが期待されています。このような要因により、世界的な企業が市場に参入する機会が生まれます。 

セグメント分析

センサータイプ別

世界のシングルユース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は市場シェアの大部分を占め、予測期間中に15.3%のCAGR（年平均成長率）を記録すると予測されています。バイオ医薬品製造能力の拡大に伴い、近年、シングルユースバイオリアクターの需要が高まっています。これに伴い、シングルユースpHセンサーの需要も増加すると予想されています。光学センサーは、pH測定において最も一般的に使用されている標準的なデバイスと考えられています。これは、これらのセンサーが非接触測定または最小限の侵襲性、事前校正、SUBとの容易な統合、高精度といった特徴を備えているためです。さらに、Sartorius Stedim BiotechとMetroglasは、シングルユースのガンマ線安定性電気化学pHプローブを開発しました。しかし、ガンマ線安定性、低ドリフト、そして容易なシステム統合を実現するシングルユースpHセンサーは、バイオ医薬品業界では限られた用途しか提供されていません。

ワークフロー別

世界のシングルユースバイオプロセスプローブ＆センサー市場は、上流工程と下流工程に分かれています。上流工程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（年平均成長率）を記録すると予測されています。上流工程向けバイオプロセスアプリケーションには、様々なシングルユースシステムが利用可能です。上流工程向けの使い捨て製品が複数開発されていることから、今後数年間でシングルユースプローブ＆センサーの需要も増加すると予想されています。プローブとセンサーは、バイオリアクターにおける細胞培養中のすべての重要プロセスパラメータ（CPP）のモニタリングに不可欠です。上流工程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モニタリング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

世界のシングルユースバイオプロセッシング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、社内メーカー）、研究所、および学術／臨床研究機関に分類されます。バイオ医薬品メーカーセグメントは最大の市場シェアを占め、予測期間中に14.4%のCAGRで成長すると予測されています。連続バイオプロセッシングの成長とシングルユース技術の利点が相まって、市場におけるシングルユースセンサーの需要が高まっています。バイオ医薬品製造は、ブロックバスターではない医薬品の製造へと移行しており、シングルユース技術の採用も拡大しています。さらに、多くのバイオ医薬品企業は、製造ワークフローにシングルユース技術を組み込むために、製造施設の再設計または拡張を行っています。上記の要因が相まって、今後数年間、このセグメントの成長を牽引すると予想されます。さらに、コスト効率、人件費の削減といった使い捨てセンサーの商業的利点も、近い将来、バイオ医薬品業界におけるこれらの製品の応用拡大につながると予想されます。

地域分析

北米：主要地域

北米はシングルユース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13.3%のCAGR（年平均成長率）を記録すると予測されています。これは、シングルユーステクノロジー（SUT）などの新技術の導入拡大と、バイオ医薬品およびバイオテクノロジー産業の台頭によるものです。さらに、社内製造やCMOSを含む様々な企業によるバイオ製造工場での使い捨て製品の利用拡大も、この地域の収益成長に大きく貢献しています。2020年1月、3i Groupは、北米市場へのサービス提供を目的として、Silicone Altimex、Cellon、TBL Performance Plasticsの買収を通じてシングルユースバイオプロセス施設を設立すると発表しました。 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シングルユース製造システムを導入しました。企業によるシングルユース技術への投資増加は、この地域の市場をさらに活性化させると予想されています。例えば、2019年6月には、サーモフィッシャーサイエンティフィックが米国ローガンのシングルユース製造システムをさらに拡張するため、バイオプロダクション設備に5,000万米ドルを投資しました。シカゴに本社を置くGEヘルスケアは、シングルユース技術に数多くの投資を行ってきました。2016年には、マサチューセッツ州ウェストボロの製造能力を700万米ドルで買収し、拡張しました。こうした取り組みは北米の収益創出にプラスの影響を与え、市場シェアをリードすると期待されています。

アジア太平洋地域：成長地域

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16.2%のCAGRで成長し、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が大幅に成長すると予想されています。これは、バイオテクノロジーの幅広い普及と、同地域における技術革新の進展に起因しています。さらに、バイオ医薬品における使い捨て技術の適用拡大、バイオ製​​造における使い捨て製品の採用増加、そして使い捨て製品の費用対効果の高さが、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。さらに、同地域で成長を続けるバイオ医薬品およびバイオテクノロジー部門は、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、同国のバイオ製造部門に3,500万米ドルを投資しました。このような政府の取り組みは、バイオ製​​造における使い捨てセンサーの採用を促進すると期待されています。

ヨーロッパは3番目に大きな地域です。 2019年の収益創出において、ヨーロッパは北米に次いで第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増加、バイオプロセスシステムの技術開発、そして医療費の高騰が、ヨーロッパの市場成長に貢献すると予想されています。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予想されています。例えば、2019年11月、AGC株式会社はコペンハーゲン施設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、WuXi Biologicsはアイルランドで大規模な商業製造施設の建設を完了しました。この施設には、シングルユースのバイオリアクターが装備されています。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拡大は、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の拡大を促進すると予想されます。この地域で事業を展開する主要企業は、Sartorius Stedim Biotech、Equflow、Vekamaf Services B.V.、PreSens Precision Sensing GmbH、Optek-Danulat, Inc.であり、これらの企業はこの地域の市場収益創出に大きく貢献しています。

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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トップ競合他社

1. Thermo Fisher Scientific, Inc
2. Polestar Technologies, Inc
3. Sartorius AG
4. PendoTECH LLC
5. Hamilton Company
6. Cytivia, Danaher Corporation
7. ABEC
8. Presents Precision Sensing GMBH
9. Equflow, Malema Engineering Corporation
10. Parker Hannifin Corporation

最近の進展

• 2022年2月 - Novasep社のクロマトグラフィー部門は、ライフサイエンス企業であるSartorius社（Sartorius Stedim Biotech社）によって、2022年2月7日付けで米国連邦取引委員会（FTC）の承認を得て買収されました。買収は2021年初頭から既に承認されていました。2020年の利益率は2桁台、買収後の売上高は約4,000万ユーロですが、2021年の確定的な統計はまだ入手できていません。 100名の従業員の大半はフランス東部のポンペイに拠点を置いており、少数は米国、中国、インドに勤務しています。
• 2022年9月 - オクラホマ州西部のセブン・カウボーイ風力発電プロジェクトの90メガワット（MW）分の電力を供給するため、科学サービスの世界的リーダーであるサーモフィッシャーサイエンティフィック（NYSE: TMO）は、エネル・ノースアメリカと8年間の仮想電力購入契約を締結しました。サーモフィッシャーの米国における現在の電力需要の半分は、約40万メガワット時（MWh）の再生可能電力を購入することで賄われる予定です。
• 2022年8月 - 中学生を対象とした全米最高峰のSTEM（科学、技術、工学、数学）コンテストであるSociety for Scienceの中学生STEMコンテストが、科学分野の提供で世界をリードするサーモフィッシャーサイエンティフィック（NYSE: TMO）によって後援されることになりました。サーモフィッシャーは、2023年に正式にスポンサー契約が終了すると、25年間の歴史の中で3社目のタイトルスポンサーとなります。
• 2022年7月 - 科学サービスの提供におけるグローバルリーダーであるサーモフィッシャーサイエンティフィック（NYSE: TMO）は、お客様が次世代のワクチンや治療法をより迅速に開発し、新たな分析知見を得ることを可能にする、新しい機器、ワークフロー、ソフトウェア、そして業界パートナーシップを発表しました。2022年6月5日から9日までミネソタ州ミネアポリスで開催される第70回米国質量分析学会（ASMS）質量分析および関連トピックス会議において、サーモフィッシャーはこれらの開発成果を発表します。