인공 장기 및 생체공학 시장 규모, 점유율 및 동향 분석 보고서: 제품 유형(인공 장기, 인공 생체공학), 기술 유형(기계식, 전자식) 및 지역별(북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 라틴 아메리카) 예측, 2025-2033년

인공 장기 및 생체공학 시장 성장 요인

장기 부전 발생률 증가

장기 부전 발생률 증가에 기여하는 요인으로는 심각한 외상, 패혈증, 출혈, 중독, 약물 남용, 백혈병 및 기타 급성 질환이 있습니다. 장기 부전은 장기의 손상이나 퇴화로 인해 발생하는 급성 질환과 관련이 있습니다. 사구체 질환, 당뇨병 및 고혈압성 신경화증은 신부전을 유발할 수 있습니다. 마찬가지로 간경변은 간부전을, 관상동맥 질환은 심부전을 유발할 수 있습니다.

대부분의 경우, 건강하지 못한 식습관, 운동 부족, 알코올 및 약물 남용, 흡연과 같은 활동은 궁극적으로 장기 부전을 초래하는 질환의 원인이 됩니다. 따라서 골수, 심장, 간, 신장 및 폐를 비롯한 인공 장기에 대한 전 세계적인 수요가 매우 높습니다.

또한, 고령 인구 증가와 잘 갖춰진 의료 시설은 인공 장기에 대한 높은 수요에 기여했습니다. 따라서 급성 질환의 증가와 고령 인구 증가는 장기 이식 수요를 촉진하고 시장 성장을 견인할 것으로 예상되는 요인입니다.

조직 은행의 발전

조직 은행은 의학 연구 및 교육에 사용하기 위해 인체 사체 조직을 수집하고 보존하는 기관입니다. 조직 은행은 생체 조직을 극저온 상태로 보관하는 경우도 있습니다. 조직 이식 수요가 증가함에 따라 기증자 적합성 평가, 조직 처리, 회복, 보관, 라벨링 및 전달과 같은 서비스를 제공하는 조직 은행의 필요성이 크게 증가했습니다. 또한, 조직 은행은 조직을 최적의 상태로 유지하고 보관하기 위해 주로 저온 보관 방식을 사용합니다. 채취 및 보관되는 가장 흔한 조직은 각막, 피부, 뼈 관절, 힘줄, 연골, 경막입니다.

화상 환자 증가로 인해 피부를 채취하여 무균 상태로 보관 후 기증하는 조직 은행에 대한 수요가 급증했습니다. 또한 원심분리기 및 냉동보존 시스템을 포함한 기술 및 장비의 발전으로 효율적인 조직 보존이 가능해졌습니다. 고급 하드웨어와 소프트웨어를 갖춘 컴퓨터 지원 시스템을 통해 조직을 효율적으로 관리할 수 있습니다. 조직 은행의 발전으로 장기 보관 및 기증이 상대적으로 간편해졌으며, 이것이 시장 확장의 원동력이 되고 있습니다.

시장 제약 요인

장기 기증자 부족

생체 신장 기증자 네트워크(Living Kidney Donors Network)에 따르면 2017년 전 세계적으로 9만 명 이상의 신장 이식 수혜자가 있었으며, 이 수치는 앞으로 더욱 증가할 것으로 예상됩니다. 일반적으로 장기는 뇌 손상이나 뇌졸중으로 사망한 환자에게서 적출됩니다. 흡연, 음주, 약물 남용과 같은 건강에 해로운 습관이 증가함에 따라 장기 기증에 적합한 건강한 환자의 수가 크게 감소하고 있습니다. 또한 장기 기증자 부족으로 이식 대기자 명단에 있는 환자 수가 증가하고 있습니다. 장기 기증에 대한 인식 부족 또한 시장 성장을 제한하는 주요 요인입니다.

시장 기회

이식 방법의 기술 발전

3D 바이오프린팅 기술의 발전은 인공 장기 도입을 촉진하고 있습니다. 지속적인 장기 기증자 부족과 장기 이식을 기다리는 환자 수의 증가는 3D 바이오프린팅에 대한 수요를 증가시켰습니다. 이러한 기술은 맞춤형 보철물을 제작하고, 조직을 제작하며, 합성 모델을 통해 이식을 지원합니다. 하지만 더 큰 조직 구조의 혈관화는 여전히 어려운 과제이며, 완전한 기능을 갖춘 3D 프린팅 장기의 개발은 몇 년 안에 이루어질 것으로 예상됩니다.

장기 보존 시설의 부족 또한 인공 장기에 대한 수요를 증가시키고 있습니다. 장기 보존은 이식 수술에서 매우 중요합니다. 기증자 인구 통계의 변화는 수술 결과에 직접적인 영향을 미칩니다. 또한 장기 보존은 장기 이식을 위한 공급망입니다. 보존된 장기를 사용하는 가장 좋은 방법은 저체온을 통한 신진대사 억제에 기반합니다. 이러한 장기 이식 분야의 발전은 시장 성장의 기회를 창출합니다.

지역별 시장 분석

북미는 전 세계 인공 장기 및 생체공학 시장에서 가장 큰 시장 점유율을 차지하고 있으며, 예측 기간 동안 연평균 10.51%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 북미가 시장에서 가장 큰 비중을 차지하는 이유는 장기 이식 수술 건수 증가와 장기 부전 발생률 증가로 인한 장기 이식 수요 증가 때문입니다. 미국 장기 조달 및 이식 네트워크(OPTN)에 따르면 2017년 미국에서는 118,020명이 장기 이식을 필요로 했습니다. 암, 신장 질환, 심장 질환과 같은 만성 질환의 유병률 증가로 장기 부전 발생률도 증가했습니다. 이는 인공 장기에 대한 높은 수요를 불러일으켰고, 연구 개발을 더욱 촉진했습니다.

또한 미국과 캐나다에서 이식 센터 수가 증가하면서 인공 장기 및 생체공학에 대한 수요가 더욱 증가했습니다.

이식관측소(Transplant Observatory)에 따르면 캐나다에서는 2,490건의 장기 이식 수술이 시행되었으며, 이 중 1,437건은 신장 이식, 526건은 간 이식이었습니다. 이 지역의 만성 신장 질환 증가 추세는 인공 장기 수요를 촉진할 것으로 예상됩니다. 따라서 북미 시장은 예측 기간 동안 높은 성장률을 보일 것으로 전망됩니다.

아시아 태평양 인공 장기 및 생체공학 시장 동향

아시아 태평양 지역은 예측 기간 동안 연평균 11.3%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 아시아 태평양 지역에는 일본, 중국, 인도와 같은 여러 신흥 경제국이 포함되어 있습니다. 이들 국가는 인구가 많고 만성 질환 발병률이 높습니다. 장기 부전으로 이어지는 만성 질환의 증가는 향후 몇 년 동안 이 지역의 장기 이식 수요를 촉진할 것으로 예상됩니다. 또한, 이들 국가는 기술적으로 발전하고 있으며 다양한 첨단 수술 절차를 제공하고 있어 의료 관광이 활발하게 이루어지고 있습니다. 이 지역의 저렴한 수술 비용 덕분에 많은 해외 ​​환자들이 의료 목적으로 방문하고 있습니다.

결과적으로, 이 지역의 장기 및 생체공학 시장 확장은 의료 관광의 증가와 장기 부전을 유발하는 만성 질환의 증가에 크게 영향을 받았습니다.

유럽은 예측 기간 동안 상당한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. NHS 혈액 및 장기 이식(NHS Blood and Transplant)에서 발표한 2018-2019년 보고서에 따르면 영국에서는 약 3,951건의 이식 수술이 시행되었습니다. 유럽에 많은 장기 기증자가 존재함에 따라 이 지역의 장기 지원 시스템이 강화되고 있습니다. 또한, 이식 기술의 발전과 대부분의 유럽 국가에서 고도로 발달된 의료 인프라는 인공 장기에 대한 수요를 촉진했습니다. 인공 장기에 대한 수요 증가는 암, 신장 질환, 만성 폐쇄성 폐질환(COPD) 등 장기 부전으로 이어질 수 있는 만성 질환의 증가에 기인합니다. 의료비 지출 증가와 주요 업체들의 강력한 현지 입지는 이 지역의 수요를 더욱 증가시키고 있습니다.

라틴 아메리카 지역은 브라질과 멕시코와 같은 국가들로 구성됩니다. 이 지역 시장은 신흥 경제국의 존재로 인해 향후 몇 년 동안 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 의료 관광 산업의 빠른 확장은 환자들이 저렴한 의료 서비스를 찾는 데 도움이 되었습니다. 이 지역의 광범위한 민간 병원 네트워크는 다른 국가에서 오는 관광객 증가의 주요 요인 중 하나입니다. 국제 무역 관리국에 따르면 2016년 6,400개 병원 중 70%가 민간 병원으로 등록되었습니다. 또한 이 지역에서는 만성 질환 발병률이 증가할 것으로 예상되며, 이는 장기 기증 수요 증가로 이어져 시장 성장을 촉진할 수 있습니다.

중동 및 아프리카 지역에는 남아프리카 공화국과 사우디아라비아와 같은 국가들이 있습니다. 이 지역은 경제적으로 발전된 국가들이 많아 많은 수술이 이루어지고 있습니다. 사우디아라비아 장기 이식 센터는 수많은 장기 이식 및 기증을 시행해 왔습니다. 이 센터는 기증 병원과 이식 센터 간의 장기 기증 과정을 원활하게 진행하고, 관련 팀을 관리하며, 장기 기증자와 수혜자 간의 동의를 확보하는 역할을 합니다. 남아프리카 공화국은 장기 기증과 관련하여 문화적, 종교적 문제에 직면해 있습니다. 이는 해당 국가의 장기 이식 시장 성장을 저해하는 요인입니다. NCBI에 따르면, 대부분의 사람들은 가까운 친척에게 기증하는 경우가 아니면 장기 기증을 꺼립니다. 따라서 해당 지역의 시장 성장은 비교적 더디지만, 장기 기증 재단과 같은 여러 비영리 단체들이 장기 기증에 대한 인식을 높이고 기증을 촉진하는 데 도움을 주고 있습니다.

제품 분석

세계 시장은 인공 장기와 생체공학으로 나뉩니다. 인공 장기 부문이 세계 시장을 주도하고 있으며 예측 기간 동안 연평균 8.7%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 의료비 지출 증가와 3D 프린팅 기술의 발전으로 인공 장기 수요가 증가하고 있습니다. 인공 장기 부문은 인공 신장, 심장, 간, 폐, 췌장으로 구분됩니다. 인공 신장 부문이 시장을 주도하는 이유는 신장 이식 대기 환자 수 증가와 신장 이식 건수 증가에 기인합니다. 신장 질환 환자는 일반적으로 치료의 일환으로 신장 이식을 받습니다. 그러나 신장 기증자 부족과 장애를 유발하는 질환의 증가로 인해 인공 신장에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

또한, 인공지능(AI)과 머신러닝(ML)과 같은 혁신적인 기술은 의료 시술을 점진적으로 변화시키고 있으며 투석 치료에 큰 기회를 제공할 것으로 예상됩니다.

최근 컴퓨터 기반 인공 신경망과 유전 알고리즘 개발 추세 또한 시장 성장을 촉진하고 있습니다. 생체 재료 및 마이크로 3D 프린팅 기술 개발은 재생 의학 및 바이오 프린팅 신장의 성장을 뒷받침합니다. 그러나 바이오 프린팅 신장은 아직 초기 단계에 있으며, 3D 프린팅 신장은 곧 높은 성장 잠재력을 지니고 있습니다. 생체공학 부문의 성장은 유리한 의료 보험 정책과 FDA의 신속 승인 절차에 힘입어 가속화되고 있습니다.

• 예를 들어, 2017년 11월 FDA는 오리온의 "생체공학 눈"을 상용 시장에 더 빨리 출시하기 위해 신속 접근 경로에 포함시켰습니다. 이 장치는 시각 장애인의 시신경을 우회하기 위해 카메라와 뇌 임플란트를 사용하는 대뇌 피질 시각 보철 장치입니다. 인공와우 및 외골격, 사지 및 뇌 대체 장치, 시각 생체공학 장치의 증가가 시장 성장을 견인할 것으로 예상됩니다. 고령화 인구 증가와 인공와우 기술의 발전이 해당 부문의 성장을 촉진하고 있습니다. 또한, FDA 승인 건수 증가와 신제품 출시 증가도 성장에 기여하고 있습니다.
• 예를 들어, 2019년 6월 코클리어(Cochlear Limited)는 뉴클리어스 프로파일 플러스(Nucleus Profile Plus) 임플란트와 뉴클리어스 프로파일 플러스 시리즈(Nucleus Profile Plus Series)의 미국 FDA 승인을 발표했습니다.

기술 분석

글로벌 시장은 기계식과 전자식으로 구분됩니다. 기계식 부문이 가장 높은 시장 점유율을 차지하고 있으며 예측 기간 동안 연평균 9.1%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 기계식 부문의 높은 시장 규모는 주로 장기 부전의 증가와 기계식 기기의 저렴한 가격에 기인합니다.

기계식 인공심장판막은 다른 옵션보다 수명이 훨씬 길어 기계식 장치에 대한 수요를 창출합니다. 신속한 FDA 승인과 보험금 지급 정책 또한 성장에 기여하는 요인입니다.

• 예를 들어, 2018년 3월 FDA는 애보트의 세계에서 가장 작은 기계식 심장판막을 승인했습니다. 이 장치는 승모판막과 대동맥판막이 필요한 영유아를 치료하기 위해 만들어졌습니다.

전자식 부문 또한 예측 기간 동안 크게 성장할 것으로 예상됩니다. 바이오닉스 퀸즐랜드에 따르면, 약 10억 명의 사람들이 신체 장애를 가지고 있으며, 약 1억 9천만 명의 성인이 심각한 기능 장애를 겪고 있습니다. 많은 개발도상국에서는 물류 및 재정적 장벽이 매우 높습니다. 이러한 취약 계층에게 유일한 선택지는 근전기적으로 작동하는 인공 보철물을 사용하는 것입니다. 이러한 장치들은 배터리와 전자 시스템으로 구성되어 있으며, 흡착 기술을 이용하여 부착할 수 있는 센서를 통해 신경 운동을 생성합니다. 이러한 전기 감지 기술은 인공 사지의 이동성을 가능하게 합니다. 또한, 이러한 장치들은 머신 러닝, 스마트 웨어러블, 요소 모델링을 활용하여 이동성을 구현하는 개인 맞춤형 컴퓨터 신경근골격 모델을 사용합니다. 따라서 교통사고 증가, 절단 환자 및 선천적 사지 결손자의 증가로 인해 전자 생체공학에 대한 수요가 증가하고 있습니다.