글로벌 3D 세포 배양 시장 : 기술별 (스캐 폴드 기반, 스캐 폴드 없음)

DataM Intelligence의 글로벌 3D 세포 배양 보고서는 2024-2031년 예측 기간 동안 시장이 15.3%의 연평균 성장률로 성장할 것으로 예상합니다. 북미 지역의 R&D 수요가 급증하고 있습니다. CN 바이오 이노베이션스, 머크 KGaA, 써모 피셔 사이언티픽 등이 이 시장에서 활동하면서 경쟁이 심화되고 있습니다.
3D 세포 배양은 생물학적 세포가 3차원에서 성장하거나 주변 환경과 상호 작용할 수 있도록 인공적으로 조성된 환경을 말합니다. 2D 환경과 달리 3D 세포 배양은 체외에서 세포가 생체 내에서와 유사하게 모든 방향으로 성장할 수 있도록 합니다. 이러한 3차원 배양은 일반적으로 바이오리액터와 소형 캡슐에서 배양됩니다.

3D 세포 배양 시장 동향 및 역학 관계
글로벌 3D 세포 배양 시장의 성장은 특히 암 연구에서 이러한 배양을 사용하는 것에 대한 연구자들의 선호도가 변화함에 따라 주도되고 있습니다. 이러한 배양의 세포는 생체 내 미세 환경을 밀접하게 반영하는 산소 및 영양소 구배와 세포 이질성 영역에서 3차원적으로 성장합니다.
생체 내 테스트를 위한 대체 도구로 3D 세포 배양 모델에 대한 선호도 증가가 시장 성장을 견인합니다.
3D 세포 배양 시장은 생체 내 테스트를 위한 대체 도구로 3D 세포 배양 모델의 사용, 자동화된 대규모 세포 배양 시스템의 개발, 장기 이식에 대한 필요성 증가 등의 요인으로 인해 안정적인 성장세를 보이고 있습니다. 3D 세포 배양 및 공동 배양 모델은 기존의 2D 세포 배양보다 생체 내와 유사한 환경에서 약물 안전성 및 효능 평가를 가능하게 할 뿐만 아니라 인체 시스템에서 직접 약물 테스트를 수행할 수 있어 전임상 결과 해석에 제한을 초래하는 종 차이를 없앨 수 있다는 점에서 큰 이점이 있습니다.
또한 장기 이식에 대한 수요가 증가함에 따라 시험관 내에서 인간의 생리, 병리 및 약물 반응의 복잡한 측면을 요약할 필요가 있기 때문에 3D 세포 배양에 대한 수요도 증가할 것으로 보입니다. 2021년 10월 미국 보건 자원 및 서비스 관리국의 organdonor.gov 웹사이트에 따르면 2020년 한 해 동안 107,103명의 환자가 전국 장기 이식 대기자 명단에 올랐습니다. 또한 이 웹사이트의 데이터에 따르면 매년 미국에서 39,000건의 장기 이식이 이루어지고 있습니다. 따라서 장기 이식이 증가함에 따라 3D 세포 배양이 사용되는 연구 모델에 대한 수요도 증가하고 있습니다. 주요 업체들은 연구자들의 특정 요구 사항을 충족하기 위해 제품 출시에 집중하고 있습니다. 예를 들어 써모 피셔 사이언티픽은 Applikon Biotechnology와 협력하여 새로운 일회용 바이오리액터 컨트롤러 플랫폼인 i-Control과 EZ-Control을 출시했습니다.
숙련되고 경험이 풍부한 전문가 부족으로 시장 성장에 걸림돌이 될 것
세포 배양의 단점은 고도로 숙련된 인력이 필요하며, 동물 세포는 일반적인 오염 물질보다 느리게 성장하기 때문에 엄격한 무균 기술을 사용하여 기술을 수행해야 한다는 것입니다. 하지만 세포 배양에 있어 가장 큰 문제는 오염입니다. 박테리아를 비롯한 다양한 미생물이 배양액에 침투할 수 있습니다. 이러한 요인들은 예측 기간 동안 시장의 성장을 방해하고 있습니다.
3D 세포 배양 시장에 대한 COVID-19의 영향
COVID-19 팬데믹은 시장에 상당한 영향을 미칠 것으로 예상됩니다. 3D 세포 배양에 적합하고 공기-액체 계면 배양에 적합한 매트릭스를 사용하여 COVID-19를 연구하는 연구자들은 세포 배양의 전신 결과의 메커니즘을 시험관 내에서 조사하고 생리적 미세 환경에서 잠재적 치료법을 테스트해야 합니다. 이것이 바로 3D 세포 배양이 코로나19 연구에 사용되는 주된 이유입니다. 2021년 3월 프론티어스 온라인에 게재된 ‘바이러스 및 백신 개발을 위한 효과적인 도구로서의 3D 조직 모델’이라는 제목의 기사에 따르면, 바이러스 감염을 연구할 때 2D 조직 배양보다 3D 조직 배양 기술을 사용하는 이점과 코로나19 연구와 관련된 시사점이 있습니다. 이 연구는 또한 오가노이드 및 구상체 배양과 같은 기술이 2D 배양보다 바이러스 감염 시스템을 더 정확하게 복제하고, 2D 배양이 불가능한 경우 바이러스 감염에 필요한 형태 및 생화학적 거동을 생성하는 것으로 나타났습니다.
3D 세포 배양 시장 세분화 분석
마이크로 칩 부문은 예측 기간 (2024-2031 년) 동안 가장 빠른 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.
마이크로칩은 오르간 온 어 칩 또는 마이크로시스템이라고도 합니다. 마이크로칩은 마이크로칩 산업의 다양한 기술을 사용하여 미세 유체 기술을 미세 가공된 3D 장치 내에서 배양된 세포와 통합할 수 있습니다. 예를 들어, 2019년 6월 Analytical Method에 발표된 “PC12 세포의 3D 세포 배양과 마이크로칩 기반 전기화학 검출의 통합” 연구에 따르면 마이크로칩이 도파민과 노르에피네프린 방출을 분리하고 감지할 수 있는 것으로 확인되었습니다. 따라서 3D 세포 배양 장치로 제작 된 마이크로 칩은 예측 기간 동안 신경 전달 물질 부스트 세그먼트의 실시간 분석에 도움이됩니다.
2 차원 (2D) 배양 모델과 동물 모델은 메커니즘 연구 및 약물 개발에 사용되었습니다. 그러나 2D 모델과 동물 모델은 다양한 세포 유형과 특성 측면에서 인간 조직의 생리학을 모방할 수 없습니다. 따라서 기존 모델은 인간을 정확하게 반영할 수 없고 약물 치료와 관련된 생체 내 반응을 정확하게 예측할 수 없었습니다. 이에 많은 업계에서 동물 모델이나 플라스크 세포 배양 모델을 대체할 새로운 플랫폼을 찾고 개발해 왔으며, 최근에는 세포 실험 및 약물 스크리닝을 위한 대안으로 장기 온 칩(OoC)이 떠오르고 있습니다.
이러한 칩의 가장 큰 장점은 저렴한 비용으로 제조할 수 있다는 것입니다. 또한 다양한 농도의 약물을 폭넓게 테스트할 수 있습니다. 이러한 장점은 주로 과학 연구를 상당히 가속화하기 위해 마이크로칩에 대한 수요를 촉진할 것으로 예상됩니다. 최근에는 신약 개발 과정에 장기 칩 기술을 혁신적으로 활용하는 사례도 있습니다. 예를 들어, 2019년 3월 민간 우주 탐사 기업 SpaceX는 인간 생리학의 다양한 측면을 모델링하도록 설계된 살아있는 인간 세포가 내장된 4개의 마이크로칩이 담긴 드래곤 화물 캡슐을 곧 발사할 계획이라고 발표했습니다. 이를 통해 분석 속도를 높이고 나중에 신약 개발에 사용할 수 있는 인간 생리에 대한 통찰력을 얻을 수 있을 것으로 기대됩니다. 이러한 요인이 예측 기간 동안 시장의 성장을 주도하고 있습니다.
글로벌 3D 세포 배양 시장 지리적 점유율
북미 지역은 글로벌 3D 세포 배양 시장에서 가장 큰 시장 점유율을 차지하고 있습니다.
북미 지역은 3D 세포 배양 시장을 지배 할 것으로 예상됩니다. 미국은 R&D에 집중하고 있으며 지난 몇 년 동안 3D 세포 배양 연구에 상당한 투자를 해왔습니다. 그 결과 미국의 기술 발전이 이루어졌습니다. 3D 세포 배양 분야의 주요 특허 출원인 중에는 미국 출원인이 다수 포함되어 있습니다. 미국 출원인은 미국뿐만 아니라 아시아에서도 기술을 개발하는 경향이 있습니다.
또한 지난 몇 년 동안 미국에서는 생명공학 분야에 막대한 투자가 이루어졌습니다. 생명공학에는 3D 세포 배양 연구도 포함됩니다. 미국 국립보건원에 따르면 2020년 다양한 생명공학 기술에 대한 총 투자액은 5,646달러로 2019년의 5,091달러보다 증가했습니다. 이러한 요인으로 인해 미국 3D 세포 배양 시장이 확대되었습니다.
또한 인간의 생리, 병리 및 약물 반응의 복잡한 요소를 체외에서 모방할 필요가 있으며, 장기 이식에 대한 수요가 증가함에 따라 3D 세포 배양에 대한 수요가 증가할 것으로 예상됩니다. 2021년 캐나다 보건정보연구소에 따르면 캐나다(퀘벡 포함)에서 총 3,014건의 이식 수술(모든 장기)이 시행되었으며, 이는 2010년 이후 42% 증가한 수치입니다. 따라서 앞서 언급 한 모든 요인이 예측 기간 동안이 지역의 시장을 주도 할 것으로 예상됩니다.

1. 방법론 및 범위
   1. 연구 방법론
   2. 보고서의 연구 목적 및 범위
2. 시장 정의 및 개요
3. 임원 요약
   1. 기술별 시장 스 니펫
   2. 애플리케이션별 시장 스니펫
   3. 최종 사용자별 시장 스니펫
   4. 지역별 시장 스 니펫
4. 시장 역학
   1. 시장 영향 요인
      1. 동인
         1. 생체 내 테스트를 위한 대체 도구로 3D 세포 배양 모델에 대한 선호도 증가
         2. 자동화된 대규모 세포 배양 시스템의 개발
      2. 제약 요인
         1. 숙련되고 경험이 풍부한 전문가 부족
      3. 기회
      4. 영향 분석
5. 산업 분석
   1. 포터의 5가지 힘 분석
   2. 공급망 분석
   3. 규제 분석
6. 코로나19 분석
   1. 시장에서의 코로나19 분석
      1. 코로나19 이전 시장 시나리오
      2. 현재 코로나19 시장 시나리오
      3. 코로나19 이후 또는 미래 시나리오
   2. 코로나19에 따른 가격 역학 관계
   3. 수요-공급 스펙트럼
   4. 팬데믹 기간 중 시장과 관련된 정부 이니셔티브
   5. 제조업체의 전략적 이니셔티브
   6. 결론
7. 기술별
   1. 소개
      1. 기술 부문별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장률 분석(%)
      2. 시장 매력도 지수, 기술 부문별
   2. 스캐폴드 기반*
      1. 소개
      2. 시장 규모 분석, 미화 백만 달러, 2020-2029년 및 전년 대비 성장 분석(%), 2021-2029년
   3. 스캐 폴드 프리
   4. 마이크로칩
   5. 3D 바이오리액터
8. 애플리케이션별
   1. 소개
      1. 애플리케이션별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장률 분석(%)
      2. 애플리케이션별 시장 매력도 지수
   2. 암 및 줄기세포 연구*
      1. 소개
      2. 시장 규모 분석, 미화 백만 달러, 2020-2029년 및 Y-o-Y 성장 분석(%), 2021-2029년
   3. 조직 공학 & 면역 조직 화학
   4. 신약 개발
   5. 기타
9. 최종 사용자별
   1. 소개
      1. 최종 사용자별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장률 분석(%)
      2. 최종 사용자 부문별 시장 매력도 지수
   2. 생명공학 및 제약 회사*
      1. 소개
      2. 시장 규모 분석, 미화 백만 달러, 2020-2029년 및 전년 대비 성장 분석(%), 2021-2029년
   3. 계약 연구 실험실
   4. 학술 기관
10. 지역별
    1. 소개
       1. 지역별 시장 규모 분석, 2020-2029년 미화 백만 달러 및 전년 대비 성장 분석(%), 2021-2029년
       2. 지역별 시장 매력도 지수
    2. 북미
       1. 소개
       2. 주요 지역별 역학 관계
       3. 기술별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%), 기술별
       4. 애플리케이션 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       5. 최종 사용자 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       6. 국가 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
          1. 미국
          2. 캐나다
          3. 멕시코
    3. 유럽
       1. 소개
       2. 주요 지역별 역학 관계
       3. 기술별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장률 분석(%)
       4. 애플리케이션 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       5. 최종 사용자 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       6. 국가 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
          1. 독일
          2. 영국
          3. 프랑스
          4. 이탈리아
          5. 스페인
          6. 기타 유럽
    4. 남미
       1. 소개
       2. 주요 지역별 역학 관계
       3. 기술별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장률 분석 (%)
       4. 애플리케이션 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       5. 최종 사용자 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       6. 국가 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
          1. 브라질
          2. 아르헨티나
          3. 기타 남미
    5. 아시아 태평양
       1. 소개
       2. 주요 지역별 역학 관계
       3. 기술별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장률 분석(%)
       4. 애플리케이션 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       5. 최종 사용자 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       6. 국가 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
          1. 중국
          2. 인도
          3. 일본
          4. 호주
          5. 기타 아시아 태평양 지역
    6. 중동 및 아프리카
       1. 소개
       2. 주요 지역별 역학 관계
       3. 기술별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장률 분석(%)
       4. 애플리케이션 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
       5. 최종 사용자 별 시장 규모 분석 및 전년 대비 성장 분석 (%)
11. 경쟁 환경
    1. 주요 개발 및 전략
    2. 기업 점유율 분석
    3. 제품 벤치마킹
12. 기업 프로필