글로벌 칩상 장기 시장 규모는 2023년에 2억 1,999만 달러 로 평가되었습니다 . 2032년까지 2,658.31만 달러에 도달할 것으로 추산되며, 예측 기간(2024~2032년) 동안 31.9%의 CAGR 로 성장할 것입니다. 지난 몇 년 동안 약물 테스트 및 연구에서 동물을 모델로 사용하는 것을 규제하는 윤리적 우려와 엄격한 규제가 있어 대체 테스트 방법에 대한 수요가 증가하여 글로벌 칩상 장기 시장 성장이 증가했습니다. 게다가 연구를 위한 효율적인 모델 개발에 도움이 되는 마이크로유체역학 및 마이크로제작 분야의 기술적 발전은 글로벌 시장 확장의 기회를 창출할 것으로 추산됩니다.
Organ-on-chip(OoC) 기술은 마이크로 엔지니어링 장치에서 인간 장기의 복잡한 생물학적 기능을 모방하는 혁신적인 접근 방식입니다. 이러한 마이크로칩은 살아있는 인간 세포를 실제 조직의 물리적 및 화학적 환경을 시뮬레이션하는 정밀하게 설계된 구조로 통합합니다.
OoC 장치는 기관 수준의 기능을 복제함으로써 전통적인 세포 배양 및 동물 모델에 비해 인간 생리학, 질병 메커니즘 및 약물 반응을 연구하는 데 더 정확한 모델을 제공합니다. 이 기술을 통해 연구자는 통제된 환경에서 인간 세포가 어떻게 상호 작용하는지 관찰하여 약물이 인체에서 어떻게 기능할지에 대한 보다 신뢰할 수 있는 예측을 할 수 있습니다.
또한, OoC는 동물 실험에 대한 의존도를 줄이고, 새로운 의료 치료법의 개발을 가속화하는 동시에 더 높은 안전성과 효능을 보장할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이 획기적인 발전은 개인화된 의학에 대한 희망을 주며, 개별 반응에 따라 맞춤형 치료법을 제공합니다.
동물 실험의 대안에 대한 수요 증가는 OoC 시장의 중요한 원동력입니다. 전통적인 동물 실험 방법은 종종 윤리적 의미, 높은 비용, 엄격한 규제 제한 및 인간 반응에 대한 제한된 예측 가치로 인해 비판을 받습니다.
동물 실험을 줄이기 위해 대체 시험 방법의 사용을 장려하는 유럽 연합의 REACH 규정은 OoC 기술 채택을 촉진하는 규제 지원의 한 예입니다. Organ-on-chip 기술은 보다 정확하고 윤리적인 대안을 제공함으로써 유망한 솔루션을 제공합니다. 이러한 칩은 미시적 규모에서 인간 장기 기능을 복제하여 약물 테스트 및 질병 연구에 대한 더 나은 예측 모델을 제공할 수 있습니다.
게다가 제약 회사들은 종 차이로 인해 종종 인간의 반응을 정확하게 예측하지 못하는 동물 모델의 한계를 점점 더 인식하고 있습니다. 칩상 장기 모델은 인간 생리학에 대한 보다 관련성 있는 데이터를 제공하여 약물 개발 프로세스의 효율성과 효과를 개선할 수 있습니다. 동물 실험 감소에 대한 강조가 커지고 보다 신뢰할 수 있고 인도적인 연구 방법에 대한 필요성이 커지면서 칩상 장기 기술 채택이 촉진되어 시장 성장이 촉진될 것으로 예상됩니다.
칩상 장기 기술의 유망한 잠재력에도 불구하고, 시장은 높은 비용과 기술적 어려움으로 인해 상당한 제약에 직면해 있습니다. 이러한 정교한 장치의 개발 및 제조에는 고급 소재, 정밀 엔지니어링 및 복잡한 미세 가공 기술이 필요하여 상당한 생산 비용이 발생합니다. 게다가 여러 세포 유형의 통합과 장기 특정 환경의 복제에는 전문적인 전문성과 장비가 필요하여 비용이 더욱 증가합니다. 예를 들어, 칩상 간을 만드는 데는 간의 복잡한 미세 구조를 복제하고 간세포, 내피 세포 및 기타 지원 세포의 적절한 기능을 보장하는 것이 포함됩니다.
이러한 기술적 과제는 높은 운영 비용을 초래하고 칩상 장기 생산의 확장성을 제한할 수 있습니다. 게다가 이러한 장치의 복잡성은 표준화 및 규제 승인에 대한 과제를 제기합니다. 다양한 모델과 배치에서 일관된 성능과 재현성을 보장하는 것은 제약 산업에서 규제 수용과 광범위한 채택을 얻는 데 중요합니다. 이러한 비용 및 기술적 장벽은 특히 예산이 제한된 소규모 연구 기관과 회사의 경우 시장 성장을 방해할 수 있습니다.
마이크로유체 및 마이크로가공 기술의 발전은 Organ-on-Chip 시장의 중요한 원동력입니다. 소량의 유체를 조작하는 마이크로유체 기술은 인체의 생리적 조건을 모방할 수 있는 정교한 모델의 개발을 가능하게 했습니다. 이러한 기술은 인간 장기의 복잡한 기능을 복제하는 데 중요한 흐름 속도, 압력 및 세포 상호 작용을 포함한 미세 환경을 정확하게 제어할 수 있게 합니다.
예를 들어, 하버드 대학교의 Wyss 연구소의 연구자들은 인간 폐의 폐포-모세혈관 경계면을 모방한 폐-온-칩을 개발하여 이러한 장치가 장기 수준의 기능과 질병을 정확하게 모델링할 수 있는 잠재력을 보여주었습니다. 이러한 혁신은 약물 테스트와 질병 모델링의 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라 동물 실험에 대한 의존도를 줄여 윤리적 기준과 규제 요구 사항을 준수합니다.
이러한 기술이 계속 발전함에 따라 생물의학 연구 및 제약 테스트를 위한 보다 정교하고 정확한 모델을 구축할 수 있게 되어 OoC 시장 성장의 기회가 창출될 것으로 기대됩니다.
| 학습 기간 | 2020-2032 | CAGR | 31.9% |
| 역사 시대 | 2020-2022 | 예측 기간 | 2024-2032 |
| 기준 연도 | 2023 | 기준 연도 시장 규모 | USD 219.99 million |
| 예측 연도 | 2032 | 예측 연도 시장 규모 | USD 2,658.31 million |
| 가장 큰 시장 | 북아메리카 | 가장 빠르게 성장하는 시장 |
지역별로 보면 글로벌 장기칩 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 라틴 아메리카, 중동 및 아프리카로 나뉩니다.
북미는 글로벌 시장에서 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 추정되며 예측 기간 동안 30.2%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 이러한 우세는 강력한 연구 개발 생태계, 강력한 정부 지원, 선도적인 바이오텍 및 제약 회사의 존재에 기인할 수 있습니다. 또한 이 지역은 의료 기술 발전에 중점을 두고 대체 테스트 방법에 대한 수요가 증가함에 따라 OoC 혁신의 핵심 시장이 되었습니다. 더욱이 이 시장은 주로 미국과 캐나다에 집중되어 있으며, 두 지역 모두 이 지역의 전반적인 성장에 크게 기여하고 있습니다.
미국의 organ-on-chip 시장은 북미에서 가장 큰 시장으로, 이 지역 수익의 대부분을 차지합니다. 이러한 우세는 공공 및 민간 부문 모두에서 상당한 연구개발 투자로 뒷받침됩니다. 국립보건원(NIH) 및 국방고등연구계획국(DARPA)과 같은 정부 기관은 OoC 프로젝트에 상당한 자금을 할당하여 약물 발견 및 독성학 테스트에 혁명을 일으킬 잠재력을 인식했습니다. 또한 미국에는 Pfizer 및 Johnson & Johnson과 같은 선도적인 바이오텍 및 제약 회사가 여러 개 있으며, 이들은 적극적으로 organ-on-chip 모델을 전임상 테스트 프로세스에 통합하고 있습니다. 따라서 학술 기관 및 연구 센터의 강력한 입지는 이 기술 분야에서 미국의 글로벌 리더로서의 입지를 더욱 강화합니다.
캐나다의 organ-on-chip 시장도 북미에서 중요한 플레이어로 부상하고 있으며, 의료 연구와 혁신에 대한 강조가 커지고 있습니다. 캐나다 정부와 학술 기관은 개인화된 의학을 발전시키고 동물 실험에 대한 의존도를 줄이기 위한 광범위한 노력의 일환으로 organ-on-chip 기술에 점점 더 많은 투자를 하고 있습니다. 토론토 대학교와 맥마스터 대학교와 같은 캐나다 연구 기관은 특히 심혈관 및 신경 연구와 같은 분야에서 새로운 OoC 모델을 개발하는 데 앞장서고 있습니다. 또한 캐나다의 지원 규제 환경과 미국과의 협력 연구 이니셔티브는 시장 성장에 기여하여 캐나다를 북미에서 OoC 발전을 위한 중요한 허브로 만들고 있습니다.
결과적으로, 이 모든 요소가 합쳐져 북미 장기칩 시장 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.
중동 및 아프리카(MEA) 지역은 의료 인프라의 발전과 생물의학 연구에 대한 정부 투자 증가에 힘입어 점차 기술을 받아들이고 있습니다. 이 지역의 시장은 아직 초기 단계이지만 UAE와 사우디아라비아와 같은 주요 국가가 혁신적인 의료 솔루션을 채택하고 홍보하는 데 앞장서고 있어 MEA 지역은 칩상 장기 기술의 신흥 시장이 되고 있습니다.
UAE의 organ-on-chip 시장은 MEA 지역에서 첨단 의료 기술을 도입하는 데 앞장서고 있으며, 의료 시스템을 개선하는 데 중점을 두고 있습니다. 도시를 혁신의 글로벌 허브로 만드는 것을 목표로 하는 Abu Dhabi Economic Vision 2030은 의료 연구 및 개발에 대한 투자를 늘렸습니다. 또한 UAE는 organ-on-chip과 같은 최첨단 기술을 의료 분야에 도입하기 위해 국제 연구 기관 및 회사와 적극적으로 협력하고 있습니다.
예를 들어, 모하메드 빈 라시드 의과대학 및 보건과학대학(MBRU)은 혁신을 촉진하고 의료 결과를 개선하려는 국가의 목표에 맞춰 개인화된 의학 및 약물 테스트를 위한 칩상 장기 모델의 잠재력을 탐구하는 연구 프로젝트에 참여했습니다.
사우디아라비아의 organ-on-chip 시장은 MEA 지역의 또 다른 주요 참여자로, 강력한 의료 부문의 개발을 우선시하는 Vision 2030 이니셔티브에 의해 주도됩니다. 사우디 정부는 의학 연구와 생명공학에 막대한 투자를 해왔으며, organ-on-chip 기술 도입에 유리한 환경을 조성했습니다. King Abdullah University of Science and Technology(KAUST)는 organ-on-chip 장치 개발에 필수적인 마이크로유체역학과 생물공학 연구의 최전선에 섰습니다.
또한, 석유 의존도를 줄이고 경제를 다각화하려는 이 나라의 노력은 첨단 의료 기술에 초점을 맞춘 프로젝트를 포함하여 과학 연구에 대한 자금 지원이 증가하게 되었습니다. 이러한 노력은 사우디아라비아를 MEA 지역에서 organ-on-chip 기술 도입을 위한 선두 주자로 자리매김하고 있으며, 약물 발견 프로세스와 환자별 치료법을 개선하는 데 중점을 두고 있습니다.
따라서 위의 요소들은 중동 및 아프리카의 장기칩 시장 확대를 촉진할 것으로 예상됩니다.
분석가의 관점
저희 연구 분석가에 따르면, Organ-on-Chip 산업의 미래는 부인할 수 없이 유망합니다. 기술이 계속 발전하고 현재의 한계를 해결함에 따라 OoC 시스템 채택이 급증할 것으로 예상됩니다. 인공 지능과 머신 러닝을 OoC 기술과 통합하면 예측 분석이 더욱 향상되어 보다 효율적이고 정확한 약물 개발 프로세스가 가능해질 수 있습니다.
게다가, 글로벌 건강 문제가 진화함에 따라 OoC 장치와 같은 혁신적 솔루션에 대한 수요는 더욱 심화될 것입니다. 이 산업은 지속적인 연구, 전략적 협업, 이 기술의 윤리적 및 실질적 이점에 대한 인식 증가에 의해 주도되어 상당한 성장을 이룰 준비가 되어 있습니다. 따라서 지속적인 투자, 혁신 및 협업을 통해 OoC 기술은 생물의학 연구를 재정의하여 인간의 건강과 질병에 대한 전례 없는 통찰력을 제공할 잠재력이 있습니다.
글로벌 장기칩 시장은 장기 유형, 응용 분야, 최종 사용자별로 세분화됩니다.
장기 유형을 기준으로, 글로벌 장기 칩 시장은 칩상 심장, 칩상 인간, 칩상 장, 칩상 신장, 칩상 간, 칩상 폐로 구분됩니다.
간-온-칩 부문은 가장 큰 시장 점유율을 차지하며 예측 기간 동안 31.3%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 간-온-칩 부문은 약물 대사와 해독에서 간의 중요한 역할로 인해 Organ-on-Chip(OoC) 시장에서 가장 두드러지고 빠르게 성장하는 분야 중 하나입니다. 이러한 모델은 간의 미세 구조와 기능을 복제하여 약물로 인한 간 독성과 질병 메커니즘을 연구하기 위한 보다 정확한 플랫폼을 제공합니다.
연구자와 제약 회사는 간-칩 장치를 사용하여 약물 후보의 안전성과 효능을 평가하여 동물 실험에 대한 의존도를 줄이고 인간 반응의 예측 가능성을 개선합니다. 예를 들어 TissUse와 Mimetas는 간 기능과 질병 진행에 대한 장기 연구를 허용하는 간-칩 모델을 개발했습니다. 약물 개발 비용을 줄이고 환자 안전을 개선하는 데 대한 강조가 커지면서 간-칩 기술 채택이 촉진되어 광범위한 OoC 시장에서 중요한 부문이 되었습니다.
글로벌 장기칩 시장은 응용 분야별로 약물 발견, 독성학 연구, 생리학적 모델 개발로 구분됩니다.
독성학 연구 부문이 시장을 지배했으며 예측 기간 동안 31.5%의 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 독성학 연구 부문은 OoC(Organ-on-Chip) 시장 내에서 핵심 응용 분야입니다. OoC 기술은 화학 물질, 약물 및 기타 물질의 인간 장기에 대한 독성학적 효과를 연구하기 위한 고급 플랫폼을 제공하기 때문입니다. 기존의 시험관 내 및 생체 내 방법은 종종 인간 특정 독성 반응을 예측하는 데 부족하여 약물 개발에 비용이 많이 드는 실패로 이어집니다.
간-온-칩 및 신장-온-칩과 같은 칩-온-칩 모델은 인간 장기 기능을 보다 정확하게 표현하여 연구자들이 독성 물질에 대한 실시간 반응을 관찰할 수 있도록 합니다. 예를 들어, Emulate Inc.와 같은 회사는 간-온-칩 모델을 활용하여 약물로 인한 간 독성을 연구하고 있으며, 이는 시장에서 약물이 철수되는 주요 원인입니다. 동물 실험에 대한 보다 예측적이고 윤리적인 대안을 제공함으로써 독성학 연구 부문은 빠르게 성장하고 있으며, 고급 OoC 모델에 대한 수요를 촉진하고 있습니다.
최종 사용자를 기준으로 볼 때, 글로벌 장기 칩 시장은 제약 및 생명공학 회사, 학계 및 연구 기관, 기타 기업으로 구분됩니다.
제약 및 생명공학 기업 부문은 가장 큰 시장 점유율을 차지했으며 예측 기간 동안 31.1%의 CAGR로 확장될 것으로 예상됩니다. 제약 및 생명공학 기업은 Organ-on-Chip(OoC) 시장을 주도하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 이러한 기업은 약물 개발을 개선하고 기존 약물 검사 방법과 관련된 높은 비용과 시간을 줄이기 위해 OoC 기술을 점점 더 많이 채택하고 있습니다. OoC 모델은 약물에 대한 인간의 반응을 보다 정확하게 예측하여 후기 임상 시험 단계에서 실패할 위험을 최소화합니다.
예를 들어, Pfizer와 AstraZeneca는 임상 전 테스트 프로세스를 개선하기 위해 organ-on-chip 기술에 투자했습니다. 이러한 모델을 사용하면 회사는 개발 파이프라인 초기에 잠재적인 약물 후보의 효능과 독성을 식별하여 신약의 성공률을 크게 개선할 수 있습니다. 개인화된 의학에 대한 수요와 엄격한 규제 요건을 준수해야 할 필요성은 OoC 기술 채택을 더욱 촉진하여 제약 및 생명공학 회사를 이 시장에서 가장 크고 중요한 부문 중 하나로 만들었습니다.
