2019年全球类器官和类球体市场规模为4.053亿美元,预计2020年至2027年将以22.5%的复合年增长率(CAGR)增长。使用类器官模型来揭示COVID-19病毒如何影响几种肠道细胞,预计将推动在研究中采用类器官。科学家们一直在使用这些系统来测试和识别有前景的药物。企业早在新冠肺炎大流行之前就开始开发和推出产品。例如,安捷伦技术公司开发了一种球形微板,在Seahorse XF分析仪的帮助下,可以在三维细胞培养球形中测量细胞能量代谢。该公司开发的Seahorse XFe96球形微板测量糖酵解和呼吸三维细胞培养.同样,康宁公司推出了HTS Transwell组织培养系统和用于高通量培养的球形微板。
3D球体技术的发展有望以显著的速度推动市场。例如,由AMS生物技术公司(AMSBIO)引进的Cultrex类器官祖细胞可以通过使用不同的细胞外基质进行优化。这些进展有助于研究人员通过控制培养微环境来指导细胞的活动。该公司提供的Cultrex球状体增殖/生存能力和侵入性测试,即使在低粘附环境中也能促进内聚球状体的发展。
这种技术产生的球状体被嵌入到侵袭基质中,并被用于肿瘤球状体的细胞侵袭建模。研究人员进一步开发了三维三培养模型,将血管细胞和人间充质干细胞(hMSCs)添加到这些球体中。这些努力导致了预测体外模型的发展,因为三培养物表现出药物反应和肿瘤形态类似于异种移植。这类研究推动了球状体和类器官的采用。
同样,由SCIVAX公司开发的纳米培养板(NCP)和纳米培养盘(NCD)也适用于高通量筛选(HTS)。此外,在NCP上生长的球状体可用于荧光显微镜和亮场显微镜下的实时成像。因此,这些平板现在被用于开发一些以前很难用其他3D和单层细胞培养系统开发的测定方法。
球体部分主导了市场,在2019年占了52.1%的收入份额。2019年,该部门的收入为2.112亿美元。在过去的几年中,球形培养在药物发现、毒理学和癌症研究中有很高的需求。这是因为球状体具有与肿瘤相似的发育模式,它们可以被培养产生大量形状和大小一致的细胞,可以使用各种仪器和技术进行分析、形态测量和计数。
2019年,多细胞肿瘤球形(MCTS)模型主导了球形类型部分,因为它是3D细胞培养最常用的球形模型。匹兹堡大学的研究人员在2020年4月进行的一项研究绘制了MCTS在临床前癌症药物研究中的使用情况。该研究得出结论,在肿瘤药物筛选中使用MCTS可以更好地评估药物反应。
类器官细分有望以一个有利可图的速度增长,因为类器官有可能被用作药物发现的体外模型。MatTek公司已经培养出3D有机结构,用于体外人体组织模型的生产和商业化。该公司已商业化支气管气道(epi气道),皮肤(表皮,表皮mft),阴道(epivinal)和眼部(epi眼)上皮。
肠类器官占2019年最大的类器官类型部分。这是由于商业模型系统和分析肠上皮的工具的可用性增加。此外,肠道类器官在细胞生物学、疾病建模、药物开发和筛选等领域都有应用。这导致了肠道类器官的采用率更高,因此,部分份额也更高。
球状体通常由细胞系产生,而干细胞是培养类器官的首选细胞来源。用于球形生成的细胞系的商业可用性是该部门高收入份额的一个主要因素。LNCaP细胞系和PC-3细胞系是球面体生成的常用产品。
由于发育生物学类器官和球形培养系统的使用增加,2019年发育生物学部分占了最大的收入份额,为29.6%。类器官生物学为测试通过经典方法获得的人类发育生物学的基本原理提供了一个很好的机会。
来自诱导多能干细胞(iPSCs)和胚胎干细胞(ESCs)的类器官已被证明在组织稳态、谱系规范和胚胎发育过程的研究中是有益的。这是因为类器官保留了它们所经历的发育阶段的特征。因此,这些模型已被用于胃、胰腺和大脑的发育生物学研究,通过诱导成纤维细胞生长因子(FGF)、骨形态发生蛋白(BMP)和Wnt信号通路的顺序分化。
再生医学领域预计将在2020年至2027年见证最快的复合年增长率。来自成体干细胞的类器官和类球体的移植有助于替换病变组织或器官。例如,XanoMATRIX表面用于间充质干细胞的生长和培养,也用于再生医学。
2019年,生物技术和制药公司部门收入占比最大,为45.2%。类器官和类球状体的潜在临床应用鼓励了制药初创公司冒险进入这一领域。此外,类器官和类球状体在制药实体的临床前药物发现中的高使用率有望推动细分市场的增长。
主要参与者之间的合作和战略联盟的增加有望提高细分市场的收入。例如,2019年10月,Hubrecht类器官技术公司(HUB)与MIMETAS合作,将芯片上的类器官技术商业化。该协议为MIMETAS提供了以现成分析方法形式销售HUB类器官的许可。两家公司还联手生产针对特定疾病的模型。
球形和类器官培养在政府研究机构和大学项目中的加速吸收,预计将推动学术和研究机构部门以最快的速度增长。例如,2019年6月,斯坦利精神病学研究中心(布罗德研究所)和哈佛大学的研究人员开发了增强的人脑类器官,以加强对神经疾病的研究。
北美主导了市场,2019年其收入份额为41.2%。这是因为在美国和加拿大生物技术部门,基于类器官和球形的类器官研究模型的实施正在增加。这些新技术帮助研究人员克服了2D细胞培养平台所面临的限制,因为3D球体提供了一个可以模拟人体组织结构特性的微环境。这就产生了体内试验的预测结果。
此外,康宁、珀金埃尔默和赛默飞世尔科学等关键公司在中国的存在有望显著促进增长。此外,该区域的国际供资组织的存在预计也将推动对类器官和类球形培养系统的需求。
例如,美国肝病研究协会(AASLD)在2020年2月开展的一项关于类器官药物在肝病学领域出现的研究得到了AASLD基金会(Pinnacle研究奖)的支持;北美胃肠病、肝病和营养学会(NASPGHAN)基金会(乔治·费里青年研究者奖);辛辛那提儿童研究基金会(Procter Scholar Award)。
在亚太地区,由于干细胞研究领域的不断发展,预计该市场将在预测期间见证最快的增长。主要市场主体之间伙伴关系的增加有望促进市场增长。例如,2020年3月日立生物科学公司和UPM生物医药公司合作,在日本提供UPM培养产品。这提高了天然水凝胶用于球形和类器官培养的可用性。
由于技术的发展及其在药物发现领域的潜在应用,现有参与者之间的竞争加剧了。因此,关键参与者不断参与新的改进产品的推出。例如,Perkin Elmer为检测、处理和分析球状体提供了广泛的平台组合。研究人员开发了迷你肺,以研究SARS-CoV-2进入的机制及其在组织中的传播。类器官还被用于研究组织对SARS-CoV-2的防御机制。这可能有助于开发治疗疫苗。类器官和类球体市场的一些主要参与者包括:
3 d Biomatrix
3 d Biotek有限责任公司
安盛生物科技(欧洲)有限公司
写明ATCC
Cellesce有限公司
康宁公司合并
他一一Bio-One
Hubrecht有机技术(HUB)
InSphero /珀金埃尔默
仓敷聚酯纤维
Lonza
德国默克制药公司
Prellis生物制剂
干细胞技术有限公司
赛默飞世尔科学公司
报告的属性 |
细节 |
2020年市场规模价值 |
5.012亿美元 |
2027年的收入预测 |
21亿美元 |
增长速度 |
2020 - 2027年复合年增长率为22.5% |
估算基准年 |
2019 |
历史数据 |
2016 - 2018 |
预测期 |
2020 - 2027 |
量化单位 |
2020 - 2027年营收百万美元及复合年增长率 |
报告覆盖 |
收入预测,竞争格局,增长因素和趋势 |
部分覆盖 |
类型,应用,最终用途,地区 |
区域范围 |
北美;欧洲;亚太地区;拉丁美洲;意味着 |
国家范围 |
美国;加拿大;德国;法国;意大利;西班牙;英国;日本;中国;印度; Brazil; Mexico; South Africa; Saudi Arabia |
关键的公司介绍 |
3 d Biomatrix;3 d Biotek有限责任公司;安盛生物科技(欧洲)有限公司;写明ATCC;Cellesce有限公司;康宁公司注册;他一一Bio-One;Hubrecht有机技术(HUB);InSphero /珀金埃尔默;仓敷聚酯纤维; Lonza; Merck KGaA; Prellis Biologics; STEMCELL Technologies Inc.; Thermo Fisher Scientific, Inc. |
自定义范围 |
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定价和购买选项 |
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本报告预测了全球、区域和国家层面的收入增长,并提供了2016年至2027年每个细分领域的最新行业趋势分析。为了本研究的目的,Grand View Research根据类型、应用、最终用途和地区,对全球类器官和球状物市场报告进行了细分:
类型展望(收入,百万美元,2016 - 2027年)
根据类型
瀑样
根据类型
神经瀑样
肝瀑样
肠道瀑样
其他瀑样
由方法
类器官培养的一般水下培养法
隐窝器官培养技术
类器官培养的气液界面法
来自Lgr5+细胞的克隆类器官
脑和视网膜类器官形成协议
由源
主要组织
干细胞
球状体
根据类型
多细胞肿瘤球状体(MCTS)
Neurospheres
Mammospheres
Hepatospheres
拟胚体
由方法
微型图象盘子
低细胞附着板
悬滴法
其他人
由源
细胞系
原代细胞
万能派生细胞
应用前景(收入,百万美元,2016 - 2027年)
发育生物学
个性化医疗
再生医学
疾病的病理学研究
药物毒性和疗效测试
最终用途展望(收入,百万美元,2016 - 2027年)
生物技术和制药业
学术研究机构
医院和诊断中心
地区展望(收入,百万美元,2016 - 2027年)
北美
美国
加拿大
欧洲
德国
法国
英国
意大利
西班牙
亚太地区
日本
中国
印度
拉丁美洲
巴西
墨西哥
中东和非洲(MEA)
南非
沙特阿拉伯
b。2019年,全球类器官和类球体市场规模估计为4.0533亿美元,预计2020年将达到5.0116亿美元。
b。预计2020年至2027年,全球类器官和类球体市场将以22.5%的复合年增长率增长,到2027年将达到206120万美元。
b。2019年,北美地区以41.24%的份额主导了类器官和类球体市场。这是因为在美国和加拿大,采用类器官和球形培养系统的人越来越多。
b。在类器官和类球体市场上的一些关键参与者包括3D Biomatrix;3 d Biotek有限责任公司;安盛生物科技(欧洲)有限公司;写明ATCC;Cellesce有限公司;康宁公司注册;他一一Bio-One;Hubrecht有机技术(HUB);InSphero /珀金埃尔默;仓敷聚酯纤维; Lonza; Merck KGaA; Prellis Biologics; STEMCELL Technologies Inc.; and Thermo Fisher Scientific, Inc.
b。推动类器官和类球体市场增长的关键因素包括3D球形技术的技术发展、类器官和类球体在药物发现中的大量采用以及对细胞治疗和组织工程的不断增长的需求。