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시장보고서
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체외 폐 모델 시장 : 성장, 향후 전망, 경쟁 분석(2024-2032년)In Vitro Lung Model Market - Growth, Future Prospects and Competitive Analysis, 2024 - 2032 |
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체외 폐 모델 시장은 의료 연구 및 생명공학이라는 광범위한 분야 중에서도 특수한 분야입니다. 이 시장은 인간 폐의 구조와 기능을 시뮬레이션하는 체외 모델의 개발, 생산 및 활용에 초점을 맞추고 있습니다. 체외 폐 모델 시장은 2024년부터 2032년까지 17.2%의 CAGR로 성장할 것으로 추정되며, 체외 폐 모델은 인간 폐의 생물학적 특성을 모방한 실험실 모델입니다. 세포 배양, 장기 온칩 기술, 3D 바이오프린팅 등 다양한 기술을 사용하여 개발됩니다. 이러한 모델은 폐의 세포 환경, 구조적 특징 및 생리적 반응을 재현하는 것을 목표로 하며, 기존의 동물 실험에 대한 보다 정확하고 윤리적인 대안을 제공합니다.
촉진요인: 고급 호흡기 질환 연구 수요 증가
체외 폐 모델 시장의 주요 원동력은 고급 호흡기 질환 연구에 대한 수요 증가입니다. 이러한 수요는 만성폐쇄성폐질환(COPD), 천식, 폐암 등 호흡기 질환의 전 세계 유병률 증가에 따른 것입니다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 COPD는 전 세계 사망 원인 중 3위를 차지하고 있으며, 천식은 전 세계적으로 수백만 명이 앓고 있습니다. 이러한 호흡기 질환의 부담이 증가함에 따라 질환의 메커니즘을 이해하고, 새로운 치료법을 개발하며, 환자의 예후를 개선하기 위한 보다 효과적인 연구 도구가 필요하며, 체외 폐 모델은 동물 실험을 대체할 수 있는 보다 정확하고 윤리적인 방법을 제공하고, 폐 질환의 세포/분자 COVID-19 팬데믹은 전 세계 과학자들이 폐 조직에 대한 바이러스의 영향을 연구하고 잠재적 치료법을 검증하기 위해 체외 폐 모델을 사용하면서 폐 연구의 중요성을 더욱 부각시켰습니다. 더욱 부각되었습니다. 이는 호흡기 질환 연구 및 약물 개발에서 이러한 모델의 중요한 역할을 강조하고 시장의 괄목할만한 성장을 촉진했습니다.
기회: 폐 모델의 기술적 진보
체외 폐 모델 시장은 폐 모델 개발의 기술 발전으로 큰 기회를 맞이하고 있으며, 3D 바이오프린팅 및 장기 온칩 기술과 같은 혁신은 이 분야에 혁명을 일으켜 보다 복잡하고 생리학적으로 적합한 폐 모델 제작을 가능하게 하고 있습니다. 이러한 발전은 약물의 효능과 독성 테스트의 정확성을 높일 뿐만 아니라 개인 맞춤형 의료의 새로운 길을 열어주고 있습니다. 예를 들어, 특정 환자에서 채취한 세포로 폐 모델을 개발할 수 있게 됨에 따라 보다 개인화된 약물 반응 시험과 맞춤형 치료법 개발이 가능해질 수 있습니다. 이러한 기술의 발전은 개인 맞춤형 의료 및 정밀의료의 증가 추세와 맞물려 시장 성장에 유리한 기회로 작용하고 있습니다. 이러한 기술이 계속 발전하고 활용도가 높아짐에 따라 체외 폐모델의 용도와 기능이 크게 확대될 것으로 예상됩니다.
억제요인: 높은 비용과 기술적 복잡성
체외 폐 모델의 잠재력에도 불구하고, 시장은 높은 비용과 기술적 복잡성이라는 큰 제약 요인에 직면해 있습니다. 정교한 폐 모델, 특히 오가노이드(organ-on-a-chip)와 같은 첨단 기술을 이용한 폐 모델을 개발하고 유지하기 위해서는 많은 재정적 투자가 필요합니다. 이러한 기술과 관련된 높은 비용은 학술 기관 및 소규모 연구 기관에 장벽이 되어 고급 폐 모델의 보급을 제한할 수 있습니다. 또한, 이러한 모델을 만들고 사용하는 데 따르는 기술적 복잡성은 전문적인 전문 지식과 리소스를 필요로 합니다. 이는 비용이 많이 드는 것은 물론, 연구 목적으로 이러한 모델을 효과적으로 사용할 수 있는 숙련된 전문가의 가용성을 제한할 수 있습니다. 따라서 고급 체외 폐 모델의 높은 비용과 기술적 복잡성은 여전히 시장에서 큰 도전으로 남아 있으며, 이는 광범위한 채택과 혁신을 방해할 수 있습니다.
과제: 인간 폐의 복잡성을 재현하는 것
체외 폐 모델 시장의 가장 큰 과제 중 하나는 인간 폐의 복잡한 구조를 재현하는 것입니다. 폐는 독특한 구조와 다양한 세포 유형을 가진 매우 복잡한 기관으로 실험실에서 정확하게 모방하기가 어렵습니다. 최근 기술 발전으로 이 분야에서 상당한 진전이 있었지만, 현재 체외 모델의 능력과 실제 인간 폐의 복잡성 사이에는 여전히 격차가 있습니다. 연구 및 의약품 개발에서 폐 모델의 효능은 인간 폐의 생리와 병리를 얼마나 정확하게 재현할 수 있는지에 따라 크게 좌우되기 때문에 이 문제는 매우 중요합니다. 이를 극복하기 위해서는 인간 폐의 복잡한 구조, 세포의 다양성, 역동적인 생리적 반응을 충실하게 모방할 수 있는 보다 정교한 모델을 개발하기 위한 지속적인 연구와 기술 혁신이 필요합니다. 이 문제를 해결하는 것은 호흡기 연구에서 체외 폐 모델의 지속적인 발전과 유용성을 위해 필수적입니다.
시장 세분화: 유형별
체외 폐 모델 시장에는 2D 모델과 3D 모델이 각각 다른 성장 패턴과 수익 기여도를 보이는 유형별 세분화가 존재하며, 3D 모델이 현재 체외 폐 모델 시장에서 가장 높은 매출을 차지하고 있습니다. 이는 3D 모델이 인간 폐의 구조적, 기능적 측면을 충실하게 재현할 수 있는 고도의 기능을 갖추고 있어 신약 개발 및 복잡한 질병 모델링 연구에서 높은 가치를 발휘하고 있기 때문입니다. 기존 2D 배양에 비해 생리학적으로 더 적합한 환경을 제공할 수 있기 때문에 고급 연구 환경에서 널리 사용되고 있으며, 복잡한 폐 질환 연구와 호흡기 약물 효능 시험에 대한 3D 모델 사용 증가로 인해 3D 모델의 수익 우위는 더욱 강화되고 있습니다. 그러나 가장 높은 연평균 성장률(CAGR)을 보일 것으로 예상되는 분야는 2D 모델 분야로, 3D 모델이 고급 기능을 제공하는 반면, 2D 모델은 단순성, 저렴한 비용 및 사용 편의성 때문에 여전히 널리 사용되고 있습니다. 특히 기초 연구 및 일상적인 검사에서 3D 모델의 복잡성과 비용을 필요로 하지 않기 때문에 수요가 확대될 것으로 예상됩니다.
시장 세분화: 용도별
용도별 시장 세분화에는 신약 개발 및 독성 연구, 생리학 연구, 3D 모델 개발 등이 포함됩니다. 신약 개발 및 독성 연구 분야는 제약 산업에서 이러한 모델이 차지하는 중요한 역할로 인해 가장 높은 수익을 창출하고 있습니다. 이 모델들은 잠재적 신약 후보물질의 스크리닝 및 독성 평가에 널리 사용되어 의약품 개발과 관련된 시간과 비용을 크게 절감하고 있습니다. 특히 COVID-19 팬데믹 이후 호흡기 신약에 대한 수요 증가와 함께 의약품 연구개발에 대한 투자 증가가 이 부문의 성장을 견인하고 있으며, 생리학 연구 분야가 가장 높은 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다. 이러한 성장의 원동력은 COPD, 천식, 폐암 등의 병태생리 연구를 포함하여 복잡한 폐 질환에 대한 기초적인 이해의 필요성이 증가하고 있기 때문입니다. 이러한 질병에 대한 과학계의 이해가 깊어짐에 따라, 인간 폐 생리학을 모방하기 위한 보다 정교하고 정확한 모델의 필요성으로 인해 생리학 연구에서 체외 폐 모델에 대한 수요가 크게 증가할 것으로 예상됩니다.
지역별 인사이트
체외 폐 모델 시장의 지리적 세분화는 지역별로 다른 성장 및 수익 패턴을 강조하고 있으며, 2023년에는 북미가 이 시장에서 가장 높은 수익을 창출하는 지역으로 부상했습니다. 이러한 리더십은 이 지역의 첨단 의료 연구 인프라, 연구개발에 대한 막대한 투자, 폐 관련 연구에 종사하는 주요 제약 및 생명공학 기업의 존재에 기인합니다. 북미의 높은 호흡기 질환 유병률과 혁신적인 치료 솔루션 개발에 주력하고 있는 것도 북미의 압도적인 매출에 기여하고 있으며, 2024년부터 2032년까지 아시아태평양이 가장 높은 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 예상됩니다. 이러한 성장 전망은 헬스케어 연구에 대한 투자 증가, 호흡기 질환 발병률 증가, 중국 및 인도와 같은 국가에서의 첨단 연구 방법론에 대한 인식 증가에 기인한 것으로 분석됩니다. 또한, 이들 지역의 의료 인프라 확대와 생명공학 연구에 대한 정부 지원 증가는 체외 폐 모델 시장의 성장을 촉진할 것으로 보입니다.
경쟁사 동향
경쟁 동향과 관련하여, 시장에는 기존 기업과 신규 진입 플레이어가 혼합되어 있으며, 각 플레이어는 시장 입지를 강화하기 위해 고유 한 전략을 채택하고 있으며, 2023년에는 Epithelix, MATTEK, Lonza, Emulate, AlveoliX AG, Nortis, CN Bio Innovations, MIMETAS, InSpheres, ATTC Global 등이 상위 업체로 선정되었습니다, AlveoliX AG, Nortis, CN Bio Innovations, MIMETAS, InSphero, ATTC Global 등이 광범위한 연구 역량과 탄탄한 제품 포트폴리오를 바탕으로 시장을 장악했습니다. 2024년부터 2032년까지 예측 기간 동안 이들 주요 기업들은 전략적 제휴, 합병, 인수합병 등을 통해 기술력 확대와 시장 진입을 확대하는 데 주력하고 있으며, 특히 3D 바이오프린팅 및 장기 온칩 기술 등의 분야에서 기술 혁신에 지속적으로 집중할 것으로 예상됩니다. 이러한 첨단 기술에 대한 투자는 경쟁력을 유지하기 위한 중요한 전략이 될 것으로 예상됩니다. 또한, 이들 기업들은 진화하는 연구 요구와 규제 환경에 적응하면서 신흥 시장에서의 입지를 확대할 것으로 보입니다. 혁신적인 폐 모델 기술을 전문으로 하는 신규 업체들의 진입은 시장 경쟁을 심화시키고 체외 폐 모델 분야의 지속적인 발전을 촉진할 것으로 예상됩니다.
본 보고서에서 답변하는 주요 질문
체외 폐 모델 시장의 성장에 영향을 미치는 주요 미시적, 거시적 환경 요인은 무엇인가?
현재 및 예측 기간 동안 제품 부문 및 지역에 대한 주요 투자 포켓은 무엇인가?
2032년까지의 추정치 및 시장 전망
예측 기간 동안 가장 빠른 CAGR을 보일 부문은?
시장 점유율이 높은 부문과 그 이유는?
중저소득 국가는 체외 폐 모델 시장에 투자하고 있는가?
인비트로 폐 모델 시장에서 가장 큰 지역 시장은 어디인가?
아시아태평양, 라틴아메리카, 중동 및 아프리카 등 신흥 시장의 시장 동향과 역학은?
체외 폐 모델 시장의 성장을 촉진하는 주요 동향은 무엇인가?
세계 체외 폐 모델 시장에서 입지를 강화하기 위한 주요 경쟁사 및 주요 전략은?
The in vitro lung model market is a specialized segment within the broader field of medical research and biotechnology. This market focuses on the development, production, and utilization of in vitro (outside the living organism) models that simulate the structure and function of human lungs. These models are crucial for various applications in respiratory research, drug discovery, and toxicology testing. The in vitro lung model market is estimated to grow at a CAGR of 17.2% from 2024 to 2032. In vitro lung models are laboratory models that mimic the biological characteristics of human lungs. They are developed using various techniques, including cell cultures, organ-on-a-chip technology, and 3D bioprinting. These models aim to replicate the lung's cellular environment, structural features, and physiological responses, providing a more accurate and ethical alternative to traditional animal testing.
Driver: Growing Need for Advanced Respiratory Disease Research
The in vitro lung model market is primarily driven by the growing need for advanced respiratory disease research. This demand is fueled by the increasing prevalence of respiratory diseases globally, including chronic obstructive pulmonary disease (COPD), asthma, and lung cancer. According to the World Health Organization, COPD alone is the third leading cause of death worldwide, and asthma affects millions of people globally. This rising burden of respiratory diseases necessitates more effective research tools for understanding disease mechanisms, developing new treatments, and improving patient outcomes. In vitro lung models offer a promising solution by providing a more accurate and ethical alternative to animal testing, enabling detailed study of lung diseases at the cellular and molecular level. The COVID-19 pandemic further highlighted the importance of lung research, as scientists worldwide turned to in vitro lung models to study the virus's effects on lung tissue and test potential treatments. This has underscored the essential role of these models in respiratory disease research and drug development, driving significant growth in the market.
Opportunity: Technological Advancements in Lung Models
The in vitro lung model market presents significant opportunities with technological advancements in lung model development. Innovations such as 3D bioprinting and organ-on-a-chip technology are revolutionizing the field, enabling the creation of more complex and physiologically relevant lung models. These advancements are not only enhancing the accuracy of drug efficacy and toxicity testing but also opening new avenues in personalized medicine. For instance, lung models can now be developed using cells from specific patients, allowing for more personalized drug response testing and the potential development of customized treatments. This technological evolution aligns with the growing trend towards personalized healthcare and precision medicine, making it a lucrative opportunity for market growth. As these technologies continue to mature and become more accessible, they are expected to significantly expand the applications and capabilities of in vitro lung models.
Restraint: High Costs and Technical Complexities
Despite the potential of in vitro lung models, the market faces significant restraints in terms of high costs and technical complexities. Developing and maintaining sophisticated lung models, especially those using cutting-edge technologies like organ-on-a-chip, requires substantial financial investment. The high costs associated with these technologies can be a barrier for academic and smaller research institutions, limiting the widespread adoption of advanced lung models. Additionally, the technical complexities involved in creating and using these models require specialized expertise and resources. This not only adds to the cost but also limits the availability of skilled professionals who can effectively utilize these models for research purposes. As such, the high cost and technical complexity of advanced in vitro lung models remain major challenges in the market, potentially hindering broader adoption and innovation.
Challenge: Replicating the Complexity of Human Lungs
One of the biggest challenges in the in vitro lung model market is replicating the intricate complexity of human lungs. The lung is a highly complex organ with a unique structure and diverse cell types, making it difficult to accurately mimic in a laboratory setting. While recent technological advancements have made significant strides in this area, there is still a gap between the current capabilities of in vitro models and the complexity of real human lungs. This challenge is critical because the efficacy of lung models in research and drug development heavily depends on how accurately they replicate human lung physiology and pathology. Overcoming this challenge requires ongoing research and innovation to develop more sophisticated models that can closely mimic the intricate architecture, cellular diversity, and dynamic physiological responses of human lungs. Addressing this issue is essential for the continued advancement and utility of in vitro lung models in respiratory research.
Market segmentation by type
In the in vitro lung model market, segmentation by type includes 2D and 3D Models, each with distinct growth patterns and revenue contributions. The 3D Model segment currently holds the highest revenue within this market. This prominence is due to the advanced capabilities of 3D models in closely replicating the structural and functional aspects of human lungs, making them highly valuable for complex studies in drug discovery and disease modeling. Their ability to provide a more physiologically relevant environment compared to traditional 2D cultures has led to their widespread adoption in advanced research settings. The revenue dominance of 3D models is further reinforced by their increasing use in studying intricate lung diseases and testing the efficacy of respiratory drugs. However, the segment expected to exhibit the highest Compound Annual Growth Rate (CAGR) is the 2D Model segment. While 3D models offer advanced features, 2D models are still widely used due to their simplicity, lower cost, and ease of use. The demand for 2D models is expected to grow, particularly in basic research and routine testing, where the complexity and cost of 3D models may not be necessary.
Market Segmentation by Application
Regarding market segmentation by application, the in vitro lung model market includes Drug Discovery & Toxicology Studies, Physiological Research, 3D Model Development, among others. The Drug Discovery & Toxicology Studies segment has generated the highest revenue, attributed to the critical role these models play in the pharmaceutical industry. They are extensively used for screening potential drug candidates and assessing their toxicity, significantly reducing the time and cost associated with drug development. The increasing investment in pharmaceutical R&D, along with the rising demand for new respiratory drugs, especially post the COVID-19 pandemic, has fueled the growth of this segment. In terms of the highest CAGR, the Physiological Research segment is projected to grow rapidly. This growth is driven by the escalating need to understand complex lung diseases at a fundamental level, including studying the pathophysiology of conditions like COPD, asthma, and lung cancers. As the scientific community's understanding of these diseases deepens, the demand for in vitro lung models in physiological research is expected to increase significantly, driven by the need for more sophisticated and accurate models to mimic human lung physiology.
Regional Insights
The in vitro lung model market's geographic segmentation highlights varied growth and revenue patterns across different regions. In 2023, North America emerged as the region with the highest revenue in this market. This leadership can be attributed to the region's advanced healthcare research infrastructure, significant investments in R&D, and the presence of key pharmaceutical and biotech companies engaged in lung-related research. The high prevalence of respiratory diseases and the strong focus on developing innovative treatment solutions in North America further contributed to its dominant revenue position. Looking towards 2024 to 2032, the Asia-Pacific region is expected to experience the highest Compound Annual Growth Rate (CAGR). This growth projection is driven by increasing investments in healthcare research, rising incidence of respiratory diseases, and growing awareness of advanced research methodologies in countries like China and India. Additionally, the expanding healthcare infrastructure and increasing government support for biotechnology research in these regions are likely to fuel the growth of the in vitro lung model market.
Competitive Trends
In terms of competitive trends, the market is characterized by a mix of established players and emerging entrants, each employing distinct strategies to strengthen their market positions. In 2023, companies such as Epithelix, MATTEK, Lonza, Emulate, AlveoliX AG, Nortis, CN Bio Innovations Ltd., MIMETAS, InSphero, ATTC Global were among the top players, leveraging their extensive research capabilities and robust product portfolios to dominate the market. These companies focused on strategic collaborations, mergers, and acquisitions to broaden their technological capabilities and enhance their market reach. For the forecast period of 2024 to 2032, these key players are expected to continue emphasizing innovation, particularly in areas like 3D bioprinting and organ-on-a-chip technologies. Investment in these advanced technologies is anticipated to be a crucial strategy for maintaining a competitive edge. Furthermore, these companies are likely to expand their presence in emerging markets, adapting to the evolving research needs and regulatory landscapes. The entry of new players specializing in innovative lung model technologies is expected to intensify competition in the market, thereby driving continuous advancements in the field of in vitro lung models.
Historical & Forecast Period
This study report represents an analysis of each segment from 2022 to 2032 considering 2023 as the base year. Compounded Annual Growth Rate (CAGR) for each of the respective segments estimated for the forecast period of 2024 to 2032.
The current report comprises quantitative market estimations for each micro market for every geographical region and qualitative market analysis such as micro and macro environment analysis, market trends, competitive intelligence, segment analysis, porters five force model, top winning strategies, top investment markets, emerging trends & technological analysis, case studies, strategic conclusions and recommendations and other key market insights.
Research Methodology
The complete research study was conducted in three phases, namely: secondary research, primary research, and expert panel review. The key data points that enable the estimation of In Vitro Lung Model market are as follows:
Research and development budgets of manufacturers and government spending
Revenues of key companies in the market segment
Number of end users & consumption volume, price, and value.
Geographical revenues generated by countries considered in the report
Micro and macro environment factors that are currently influencing the In Vitro Lung Model market and their expected impact during the forecast period.
Market forecast was performed through proprietary software that analyzes various qualitative and quantitative factors. Growth rate and CAGR were estimated through intensive secondary and primary research. Data triangulation across various data points provides accuracy across various analyzed market segments in the report. Application of both top-down and bottom-up approach for validation of market estimation assures logical, methodical, and mathematical consistency of the quantitative data.
Market Segmentation
Type
2D Model
3D Model
Application
3D Model Development
End-Use
Region Segment (2022-2032; US$ Million)
North America
U.S.
Canada
Rest of North America
UK and European Union
UK
Germany
Spain
Italy
France
Rest of Europe
Asia Pacific
China
Japan
India
Australia
South Korea
Rest of Asia Pacific
Latin America
Brazil
Mexico
Rest of Latin America
Middle East and Africa
GCC
Africa
Rest of Middle East and Africa
Key questions answered in this report
What are the key micro and macro environmental factors that are impacting the growth of In Vitro Lung Model market?
What are the key investment pockets concerning product segments and geographies currently and during the forecast period?
Estimated forecast and market projections up to 2032.
Which segment accounts for the fastest CAGR during the forecast period?
Which market segment holds a larger market share and why?
Are low and middle-income economies investing in the In Vitro Lung Model market?
Which is the largest regional market for In Vitro Lung Model market?
What are the market trends and dynamics in emerging markets such as Asia Pacific, Latin America, and Middle East & Africa?
Which are the key trends driving In Vitro Lung Model market growth?
Who are the key competitors and what are their key strategies to enhance their market presence in the In Vitro Lung Model market worldwide?