世界の3Dバイオプリンティング市場（2023年～2031年）：技術別、用途別、地域別
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世界の3Dバイオプリンティング市場規模は、2022年に 15億米ドル と評価され、 60.3億米ドル に達すると予測されています。330億 2031年までに、予測期間（2023-2031年）中 CAGR 15.5% で成長すると予測されています。
3次元（3D）バイオプリンティングは、細胞、成長因子、生体材料を組み合わせて、組織の自然な特性を模倣した生体医療部品を製造するために使用される。 3Dバイオプリンティングは、生きた細胞からなるバイオインクと、生体材料や構造用足場を表面に堆積させ、3D構造を作り出すプロセスである。
医療用イメージング・モダリティと併用することで、患者組織のバイオミメティックな物理モデルを構築することができる。 3Dバイオプリンティングは通常、レイヤー・バイ・レイヤー・プロセスを使用して材料を堆積させ、後に医療や組織工学分野で使用される組織のような構造を作成する。 バイオプリンティングは多くの生体材料をカバーしており、組織や臓器をプリントして薬剤をテストするのに使用できる。 さらに、3Dバイオプリンティングは現在、関節や靭帯の再建に使用できる足場を印刷することができる。 心不全や腎不全などの慢性疾患の罹患率の上昇、老人人口の増加、臓器提供者の数の制限などが、効果的な3Dバイオプリンティングの必要性を促している。 ヘルスケア産業における技術進歩や研究開発活動への投資の増加が市場成長の原動力となっている。
3Dバイオプリンティング市場促進要因
製薬業界での使用
創薬・開発プロセスに3Dバイオプリンティング製品や技術を取り入れる製薬会社が増えている。 3Dバイオプリンティング法は、製薬会社が従来の方法よりも安全かつ低コストで医薬品をテストすることを可能にする。 従来の創薬プロセスが完了するまでに3年から6年かかるのに対し、3Dバイオプリンティング・プロセスでは、企業は数時間で薬剤をテストすることができる。 また、3Dバイオプリント組織を使用することで、R&Dチームは前臨床試験や開発の初期段階で新薬をテストすることができます。 3Dバイオプリンティングの利点には、動物実験の削減、生産性の向上、創薬手順の短縮などがあります。
技術開発
3Dバイオプリンティング市場は、ヘルスケアおよび製薬業界における画期的な開発により、飛躍的な成長が見込まれている。 3Dバイオプリンティングは、ダイレクトライティング、フォトリソグラフィ、マイクロスタンプ、押し出し、レーザーライティング、ステレオリソグラフィ、エレクトロプリンティング、マイクロ流体工学、インクジェット蒸着など、さまざまな生物学的に応用された加工・組立方法で構成される活発な研究分野である。 さらに、革新的な製品を開発するために、研究開発活動に多額の投資を行っている企業もある。 科学研究所であり研究会社であるオルガノボは、3Dバイオプリンティングの最前線にいる。 最近では、Institute for Technology Inspired Regenerative MedicineがカナダのAspect Biosystems社と共同で、再生医療に3Dプリンティングを利用することになった。 高性能組織モデルに対する需要の増加、移植や組織生成などの再生療法の普及が市場成長の原動力となっている。
市場抑制要因
熟練した専門家の不足
三次元のバイオプリンティングは、ヘルスケア分野における新たな分野である。 継続的な技術の進歩により、この分野では有資格の専門家に対する需要が高まっている。 3Dバイオプリンティング技術を効率的に使用するためには、継続的なプロセスモニタリングが不可欠です。 制御不能なプロセス変数（バッチやマシンの違いなど）や材料の違いにより、プロセスの一貫性はプラットフォームによって異なります。 これらの技術や手順には、3Dバイオプリンターを理解し、効率的に操作できる訓練を受けた専門家の専門知識が必要です。 3Dプリントされた物体の設計は、プリントプロセスそのものよりも難しい。 同様に、3Dプリントされたモデルには複雑な形状があり、収縮率の高い材料でプリントするためには技術的な支援が必要です。 そのため、印刷ミスや失敗を防ぐためには、熟練した専門家がこれらの作業を行う必要がある。 さらに、複数の技術を使用することは、3Dバイオプリンティング業界に最大の障害をもたらす。 このため、3Dバイオプリンティングの手順中にオペレーションを管理し、問題をトラブルシューティングする高度に熟練した人材の需要が高まっている。
市場機会
臓器移植における利用の可能性
3Dバイオプリンティングは、医師が骨折した骨を取り替えたり、移植用の新しい臓器を作ったりすることを可能にするため、医療分野で有望な可能性を秘めている。 また、患者の欠損した手足の代わりに使用できる義肢のプリントも可能になる。 さらに、3Dバイオプリンティングは、ドナーが必要で時間もかかる従来の方法よりも、臓器や組織の迅速な開発を可能にする。 臓器の需要とドナーの数との間に大きな格差があるため、臓器移植の待機者数は日々増加している。 この問題に対処するため、科学者たちは人工臓器を開発している。 しかし、研究者によって作られた臓器は、まだ人間への移植には適していない。 こうした未充足の市場ニーズが、3Dプリントによる移植臓器の作成研究を刺激している。
地域別インサイト
北米：支配的な地域
北米が3Dバイオプリンティング市場を支配しているのは、この地域が著名な市場プレーヤー、強固な医療インフラ、高い可処分所得に支えられているからである。 米国とカナダが3Dバイオプリンティング市場の最前線にあるのは、この分野で広範な研究活動が行われているからである。 2018年10月、米国FDAは、ジョージア工科大学、カーネギーメロン大学、ハーバード大学、ラトガース大学、マサチューセッツ工科大学を含む上位5つのバイオ製造R&Dセンターに250万米ドルの助成金を授与した。 2016年3月、米国の製薬会社アプレシア・ファーマシューティカルは、バイオプリント3D医薬品であるスプリタムのFDA承認を世界で初めて取得した。
アジア太平洋地域：最も高いCAGRで急成長している地域
アジア太平洋地域は、インド、中国、日本、東南アジアで臓器移植を求める対象人口が多いため、予測期間中に最も高いCAGRで成長すると予測されている。 3Dプリンティング技術に関する認知度の向上、海外からの投資流入の増加、政府の支援政策がこの地域の市場成長を後押ししている。 例えば、中国は3Dプリンティングの先端技術を促進するために「Made in China 2025」を立ち上げた。 中国工業情報化部は、同産業の商業化のための専用プログラムを発表した。
欧州市場は予測期間中に大きな成長が見込まれる。 化粧品会社は、組織や毛包の印刷に3Dバイオプリンティングを広く使用しており、特にヨーロッパでは2013年から化粧品の動物実験が禁止されている。 ドイツにおける3Dバイオプリンティング市場の成長は急速であると予想される。 ドイツでは新興企業の存在感が増している。 さらに、Electro Optical Systems社、EnvisionTEC社、GeSiM社、3D Systems, Inc社などの主要企業が存在し、大きな収益を上げているため、この地域での3Dバイオプリンティング生産が増加している。
特に怪我をしやすい老人人口の増加が、LAMEAの3Dバイオプリンティング市場を牽引すると予想されている。 また、美容整形におけるバイオプリンターの使用増加が3Dバイオプリンティング市場を促進する。 しかし、ハイテク版の3Dバイオプリンティング装置を操作できる熟練した専門家の不足と、装置と材料の高コストが、今後数年間の市場の成長を妨げるだろう。
3Dバイオプリンティング市場のセグメンテーション分析
技術別
市場は磁気浮上、インクジェットベース、シリンジベース、レーザーベースに区分される。 インクジェットベースは、バイオインクとしてバイオマテリアル を使用して、培養基材上に複雑な生体臓器や組織を印刷することができる。 医療分野におけるインクジェットベースの印刷の普及が、この分野の拡大を後押ししている。 本稿では、バイオ応用技術としてのインクジェットプリンティングの現在の研究動向について、組織工学とドラッグデリバリーシステムを中心に解説する。 このセグメントは、需要の増加と高い信頼性により、予測期間中に大きく成長すると予想される。
磁気浮上式セグメントは予測期間中に最も速い成長を示すと予測されている。 一方、シリンジベースのセグメントが最大の市場シェアを占めている。 イノベーターによる3Dバイオプリンティング技術の採用が増加し、セグメントの成長を牽引している。 3D磁気浮上ベースのバイオプリンタは、速度、機能性、精度の向上により、現在の障害の80％以上を解決する能力を有する。 これらのバイオプリンターは、血管筋のプリント、毒性スクリーニング、ヒト細胞の再生などに広く使われている。 例えば、バイオアッセイは磁気浮上を利用した組織様構造を開発した。
用途別
市場は、医療、歯科、バイオセンサー、消費者/個人製品検査、バイオインク、食品・動物製品に区分される。 医療セグメントが市場シェアを独占している。 様々な慢性疾患の治療に医療用錠剤が広く使用されていることが、3Dバイオプリンティング市場を後押ししている。 さらに、医薬品に対する需要の高まりと、この技術を利用したバイオ医薬品の費用対効果の高い応用が、このセグメントを牽引している。 医療用錠剤の需要は、製薬業界参加者の増加に伴って増加している。 世界中の何百万人もの人々がカプセルや錠剤を常用している。 したがって、このセグメントは予測期間中に急成長すると予想される。
組織・臓器生成サブセグメントは、予測期間中に最も速いCAGRで成長する見込みである。 3Dバイオプリンティングは、再生医療や移植可能な臓器や組織の必要性に対処するために広く使用されている。
3Dバイオプリンティング市場セグメント
技術別（2019-2031）
磁気浮上
インクジェット方式
シリンジベース
レーザーベース
用途別 (2019-2031)
医療
歯科用
バイオセンサー
消費者/個人向け製品試験
バイオインク
食品と動物製品
目次
1. エグゼクティブサマリー
2. 調査範囲とセグメンテーション
3. 市場機会の評価
4. 市場動向
5. 市場の評価
6. 規制の枠組み
7. ESGの動向
8. 世界の3Dバイオプリンティング市場規模分析
9. 北米の3Dバイオプリンティング市場分析
10. ヨーロッパの3Dバイオプリンティング市場分析
11. APACの3Dバイオプリンティング市場分析
12. 中東・アフリカの3Dバイオプリンティング市場分析
13. ラタムの3Dバイオプリンティング市場分析
14. 競合情勢
15. 市場プレイヤーの評価
16. 調査方法
17. 付録
18. 免責事項
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