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시장보고서
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세계의 3D 세포배양 시장 예측 : 제품, 용도, 최종사용자 및 지역별 분석3D Cell Culture Market Forecasts to 2030 - Global Analysis By Product, Application, End User and By Geography |
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Stratistics MRC에 따르면, 세계 3D 세포배양 시장은 2024년 27억 8,000만 달러 규모이며, 예측 기간 동안 연평균 20.2% 성장하여 2030년에는 8억 3,800만 달러에 달할 것으로 예상됩니다.
3D 세포배양이라고 불리는 정교한 최첨단 방법은 생물학 연구에서 세포를 3차원 및 생체조직의 자연조건에 가까운 환경에서 배양하는 생물학 연구에 사용되고 있으며, 3D 세포배양 시스템은 세포를 평평하고 딱딱한 표면에서 배양하는 기존의 2D 세포배양과 달리 세포가 모든 방향에서 주변 환경과 상호 작용할 수 있도록 하여 세포가 모든 방향에서 주변 환경과 상호 작용할 수 있도록 하여 보다 생리학적으로 적절한 상황을 제공합니다. 이 기술은 세포-세포, 세포-매트릭스 상호 작용을 개선하여 보다 정확한 세포 반응과 거동을 제공합니다.
미국암연구협회(AACR)에 따르면, 3D 세포배양 모델은 암세포가 인체 내에서 상호 작용하는 방식을 보다 사실적으로 표현함으로써 전임상시험의 정확성을 크게 향상시킬 수 있다고 합니다.
만성질환 증가
암, 심혈관 질환, 신경 퇴행성 질환과 같은 만성 질환 증가로 인해 최첨단 연구 모델에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 3D 세포배양은 이러한 질병의 원인을 연구하고 새로운 치료법을 개발하기 위해 보다 생리학적으로 정확한 모델을 제공합니다. 예를 들어, 3D 종양 구체는 암 연구에서 영양, 산소 및 치료제물 구배를 포함한 종양 미세환경의 복잡성을 재현할 수 있습니다. 또한 약물 내성, 전이 및 종양 성장 연구에 인체에 매우 가까운 환경을 제공할 수 있습니다.
비싼 장비 및 재료비
3D 세포배양 시스템을 초기에 구축하고 유지하는 것은 손이 많이 가는 일입니다. 바이오 프린터, 미세 유체 장치, 맞춤형 비계 등 첨단 기술에는 많은 자본 투자가 필요합니다. 또한 기존 2D 배양에 비해 3D 세포배양을 위한 시약, 성장인자, 특수 배양 배지의 비용이 더 많이 드는 경우가 많습니다. 예산이 한정된 소규모 연구기관이나 기업에게는 이러한 높은 비용이 부담스러워 보급에 걸림돌이 될 수 있습니다.
의약품 개발 및 암 연구 분야에서의 개발
3차원 세포배양 기술은 암 연구와 의약품 개발에 큰 이점을 가져다 줄 수 있습니다. 기존의 2차원 배양에 비해, 구형체나 유기체와 같은 3차원 종양 모델은 종양의 미세 환경을 보다 충실하게 재현할 수 있습니다. 이러한 모델을 통해 종양의 성장, 전이, 약물 내성에 대한 보다 정밀한 연구가 가능해집니다. 또한, 3차원 세포배양을 이용한 고처리량 약물 스크리닝은 새로운 항암제 발굴을 향상시켜 현재 사용 가능한 치료법을 최대한 활용할 수 있습니다.
규제와 윤리적 문제
3D 세포배양 기술을 둘러싼 규제 환경은 여전히 변화하고 있으며, 새로운 모델과 용도에 대한 승인을 얻는 것은 어렵고 시간이 많이 걸리는 절차가 될 수 있습니다. 이러한 모델의 채택은 모델의 안전성과 유효성을 보장하기 위해 규제 당국의 실질적인 검증 데이터가 필요하기 때문에 속도가 느려질 수 있습니다. 인간 유래 세포, 특히 줄기세포의 사용을 둘러싼 윤리적 문제도 발생합니다. 또한, 윤리적 승인과 규제 준수가 필요하면 연구 수행 과정이 더 복잡해지고 비용도 더 많이 듭니다.
3D 세포배양 시장은 코로나19 사태로 인해 긍정적인 영향과 부정적인 영향을 동시에 받고 있습니다. 한편으로는 백신과 효과적인 치료법에 대한 긴급한 필요성으로 인해 연구 개발 노력이 가속화되어 바이러스 연구와 잠재적 치료법을 테스트하기 위해 정교한 3D 세포배양 모델을 채택했습니다. 이러한 모델은 항바이러스제를 분석하고 SARS-CoV-2 감염 메커니즘을 이해하기 위해 보다 정밀하고 생리학적으로 적절한 프레임워크를 제공했습니다. 그러나 전염병은 자금 배분 변경, 연구 프로젝트 지연 및 공급망 혼란을 일으켜 신규 및 진행중인 연구 이니셔티브를 추구하기가 어려웠습니다.
예측 기간 동안 암 연구 분야가 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예상됩니다.
암 발병률이 증가함에 따라 종양 생물학을 연구하고 가능한 치료법을 평가하기 위해 보다 정밀하고 생리학적으로 정확한 모델이 절실히 필요하기 때문에 암 연구 부문은 3D 세포배양 업계에서 가장 큰 시장 점유율을 차지하고 있습니다. 구체와 유기체는 3D 세포배양 시스템의 두 가지 예이며, 기존의 2D 세포배양은 복잡한 종양 미세 환경을 재현할 수 없기 때문에 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 또한, 암세포의 거동, 종양 진행 및 전이 연구는 이러한 3D 모델이 생체 내 상태에 더 가깝기 때문에 더 정확하게 수행 할 수 있습니다.
예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 나타낼 것으로 예상되는 분야는 생명공학 및 제약회사 부문입니다.
3D 세포배양 시장에서 가장 높은 CAGR을 기록한 부문은 생명공학 및 제약회사입니다. 이 산업의 강력한 성장은 3D 세포배양 기술이 필수적인 첨단 의약품 개발 및 발견에 대한 집중적인 노력에 기인합니다. 생명공학 및 제약 기업들은 조직과 장기의 복잡한 미세 환경을 재현하기 위해 3D 세포배양 모델을 사용하고 있습니다. 이를 통해 약물의 독성, 약동학 및 효능을 보다 정확하게 평가할 수 있습니다. 또한, 재생 치료와 개인 맞춤형 의료의 필요성이 3D 세포배양 기술의 산업적 채택을 촉진하고 있습니다.
북미는 3D 세포배양 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하고 있습니다. 이러한 우위에는 유명 생명공학 및 제약회사, 정교한 의료 시스템, 연구개발에 대한 막대한 지출, 첨단 기술 도입을 촉진하는 강력한 규제 환경 등 여러 가지 요인이 기여하고 있습니다. 또한, 바이오 의학 연구를 지원하는 정부 프로그램과 학계와 기업 간의 파트너십도 이 분야 시장을 강화하는 데 기여하고 있습니다.
3D 세포배양 시장에서 아시아태평양이 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상됩니다. 생명공학 및 제약 산업의 확대, 헬스케어 인프라에 대한 투자 증가, 연구개발 활동 증가, 개인 맞춤형 의료 및 재생 치료에 대한 관심 증가 등이 그 이유입니다. 이는 이러한 성장을 가속하는 요인 중 일부입니다. 또한, 장려적인 정부 프로그램, 산학 협력, 급성장하는 바이오 의약품 시장 등이 아시아태평양에서 3D 세포배양 기술의 채택을 가속화하는 데 일조하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global 3D Cell Culture Market is accounted for $2.78 billion in 2024 and is expected to reach $8.38 billion by 2030 growing at a CAGR of 20.2% during the forecast period. A sophisticated and cutting-edge method called 3D cell culture is used in biological research to grow cells in an environment that closely resembles three dimensions and the natural conditions of living organisms' tissues. 3D cell culture systems offer a more physiologically relevant context, allowing cells to interact with their surroundings in all directions, in contrast to traditional 2D cell cultures, where cells are grown on flat, rigid surfaces. More accurate cellular responses and behaviours result from the improved cell-cell and cell-matrix interactions brought about by this technique.
According to the American Association for Cancer Research (AACR), 3D cell culture models significantly enhance the accuracy of preclinical testing by providing a more realistic representation of how cancer cells interact within the human body.
Growing rates of chronic illnesses
The need for cutting-edge research models is being driven by the global rise in chronic diseases like cancer, cardiovascular disease, and neurodegenerative disorders. More physiologically accurate models for researching the causes of these illnesses and creating novel treatment approaches are offered by 3D cell cultures. For instance, 3D tumor spheroids can replicate the intricacy of tumor microenvironments, including nutrient, oxygen, and therapeutic agent gradients, in cancer research. Additionally, this provides an environment that is very similar to the human body for researchers to study drug resistance, metastasis, and tumor growth.
Exorbitant equipment and material costs
It can be unaffordable to set up and maintain 3D cell culture systems on an initial basis. Significant capital investment is needed for advanced technologies like bioprinters, microfluidic devices, and customized scaffolds. Furthermore, compared to conventional 2D cultures, the cost of reagents, growth factors, and specialized culture media for 3D cell cultures is frequently higher. Widespread adoption may be hampered by this high cost, which may be prohibitive for smaller research organizations and businesses with tighter budgets.
Development in drug development and cancer research
3D cell culture technologies have enormous potential benefits for cancer research and drug development. Compared to conventional 2D cultures, 3D tumor models, such as spheroids and organoids, more closely resemble the tumor microenvironment. More precise research on tumor growth, metastasis, and drug resistance is made possible by these models. Moreover, high-throughput drug screening using 3D cell cultures can improve the identification of novel anticancer medications and maximize currently available treatments.
Regulatory and ethical issues
The regulatory environment surrounding 3D cell culture technologies is still changing, and getting new models and applications approved can be a difficult and drawn-out procedure. The adoption of these models may be slowed down by the need for substantial validation data from regulatory bodies to guarantee the security and effectiveness of the models. Challenges also arise from ethical issues surrounding the use of human-derived cells, particularly stem cells. Additionally, the process of conducting research can become more complex and expensive when ethical approvals and regulatory compliance are required.
The market for 3D cell culture has been significantly impacted by the COVID-19 pandemic, both positively and negatively. On the one hand, research and development efforts were accelerated by the pressing need for vaccines and effective treatments, which led to the adoption of sophisticated 3D cell culture models for studying the virus and testing possible therapies. These models offered more precise and physiologically relevant frameworks for analyzing antiviral medications and comprehending the mechanisms of SARS-CoV-2 infection. However, the pandemic caused funding reallocations, delayed research projects, and upset supply chains, making it difficult to pursue both new and ongoing research initiatives.
The Cancer Research segment is expected to be the largest during the forecast period
Due to the rising incidence of cancer and the urgent need for more precise and physiologically accurate models to investigate tumor biology and assess possible therapies, the cancer research segment holds the largest market share in the 3D cell culture industry. Spheroids and organoids are two examples of 3D cell culture systems that are increasingly being used because traditional 2D cell cultures frequently fall short of replicating the intricate tumor microenvironment. Moreover, studies of cancer cell behavior, tumor progression, and metastasis can be conducted more precisely to these 3D models since they more closely resemble in vivo conditions.
The Biotechnology and Pharmaceutical Companies segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
In the 3D cell culture market, the segment with the highest CAGR is biotechnology and pharmaceutical companies. This industry's strong growth can be attributed to its intense concentration on cutting-edge drug development and discovery, where 3D cell culture technologies are essential. To replicate the complex microenvironments of tissues and organs, biotech and pharmaceutical companies use 3D cell culture models. This allows for a more precise evaluation of drug toxicity, pharmacokinetics, and efficacy. Furthermore, the need for regenerative therapies and personalized medicine is driving the industry's adoption of 3D cell culture techniques.
In the market for 3D cell culture, North America has the largest share. Numerous elements contribute to this dominance, such as the existence of well-known biotech and pharmaceutical firms, a sophisticated healthcare system, large expenditures for R&D, and a strong regulatory environment that promotes the uptake of cutting-edge technologies. Additionally, government programs that support biomedical research and partnerships between academia and business strengthen the market in this area.
In the 3D cell culture market, the Asia-Pacific region exhibits the highest CAGR. The biotechnology and pharmaceutical industries are expanding, healthcare infrastructure investments are rising, research and development activities are increasing, and the focus on personalized medicine and regenerative therapies is becoming more and more important. These are some of the factors driving this growth. Furthermore, encouraging government programs, industry-academia partnerships, and a quickly growing biopharmaceutical market all play a part in the Asia Pacific region's accelerated adoption of 3D cell culture technologies.
Key players in the market
Some of the key players in 3D Cell Culture market include Lena Biosciences, Hurel Corporation, Becton, Dickinson And Company, Lonza AG, Advanced Biomatrix, Inc., InSphero AG, Corning Incorporated, Merck KGaA, Thermo Fisher Scientific, Inc., Reprocell Inc., Avantor, Inc., Synthecon Incorporated, Nortis Inc., Tecan Trading AG, Promocell GmbH, VWR International LLC and Sartorius AG.
In May 2024, Merck KGaA, Darmstadt, Germany has signed a definitive agreement to acquire life science company Mirus Bio for $600 million (around €550 million). Based in Madison, Wisconsin, Mirus Bio is a specialist in the development and commercialization of transfection reagents. Transfection reagents, such as Mirus Bio's TransIT-VirusGEN, are used to help introduce genetic material into cells.
In January 2024, BD (Becton, Dickinson and Company), a leading global medical technology company, announced a collaboration agreement with Hamilton, a leading global manufacturer of laboratory automation technology, to develop automated applications together with robotics-compatible reagent kits to enable greater standardization and reduced human error when conducting large-scale single-cell multiomics experiments.
In June 2023, Corning Incorporated and SGD Pharma announced a joint venture that includes the opening of a new glass tubing facility to expand pharmaceutical manufacturing in India and allows SGD Pharma to adopt Corning's Velocity Vial technology platform.