世界のバイオプロセス技術市場(2023年~2031年):製品タイプ別、用途別、最終用途別、地域別
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世界のバイオプロセス技術市場規模は、2022年に270.8億米ドルと評価され、予測期間中(2023-2031年)にCAGR 13.38%で成長し、2031年には838.4億米ドルに達すると予測されています。
慢性疾患の急増、人口動態の高齢化、バイオシミラーの出現、バイオテクノロジーの革新は、生物製剤の世界需要を促進するいくつかの要因である。 生物製剤の需要の伸びが市場をさらに牽引している。 さらに、シングルユースバイオプロセステクノロジーの利点による使用量の増加が、バイオプロセス技術市場を後押ししている。
バイオプロセス技術、またはバイオプロセシングは、生きた細胞、微生物、または生物学的システムを利用して製品を作ったり、変えたり、調べたりする科学的・工学的分野である。 この技術は、医薬品、食品・飲料、農業、環境管理などの多様な産業において不可欠である。 バイオプロセス技術には幅広い用途がある。 製薬分野では医薬品やワクチンの製造に役立っている。
食品分野では、酵素、フレーバー化合物、栄養補助食品の製造に利用される。 バイオプロセスはまた、廃水の処理や、従来の石油化学製品の代替品としてのバイオベース材料の製造など、環境面でも活用されている。 バイオプロセス技術は、生物学、微生物学、化学、工学の原理を統合し、多様な産業プロセスに生きた生物の能力を活用するものである。
世界のバイオプロセス技術市場の成長要因
生物製剤の需要の増加
生物製剤とは、タンパク質、抗体、ワクチン接種、遺伝子治療など、生物またはその構成成分から得られる治療物質を指す。 生物製剤は、従来の薬と比較して、特異性、有効性、安全性、副作用の発生率の低減など、多くの利点を提供する。 世界の生物製剤市場は、2022年に4,165億4,000万米ドルの価値を持ち、2023年から2030年までの年平均成長率は約9.2%と予測されている。 さらに、慢性疾患の罹患率の増加が生物製剤市場、高齢者人口の増加、バイオシミラーの導入、バイオテクノロジーの進歩を後押ししている。
世界保健機関(WHO)によると、慢性非感染性疾患(NCDs)は世界的な死亡や障害の主な原因となっています。 毎年、慢性疾患により世界で4,100万人が死亡しており、世界の死亡者数の71%以上を占めている。 バイオプロセス技術の活用は、生物製剤の進歩、製造、精製において極めて重要である。 その結果、生物製剤に対するニーズの高まりがバイオプロセス技術市場の拡大を刺激すると予測されている。
シングルユース・バイオプロセス技術の採用の増加
シングルユースシステム(SUS)とは、1回限りの使用、または1回の製造キャンペーンのために設計され、その後は廃棄されるバイオ医薬品製造装置のことである。 シングルユース・バイオプロセシング技術は、一度しか使用しないバイオ医薬品のろ過、保存、細胞培養、混合、精製のために設計されている。
シングルユース・バイオプロセステクノロジーは、従来のステンレス製システムと比較して、設備投資や運用コストの削減、汚染リスクの低減、柔軟性と拡張性の向上、ターンアラウンドタイムの短縮など、数多くの利点を提供する。 Straits Researchの報告によると、シングルユースバイオプロセシングの世界市場規模は2022年に66.4億米ドルと推定されている。 2023年から2031年までのCAGRは16.59%と予測されている。 使い捨てバイオプロセス技術の利用の増加は、バイオプロセス技術市場の拡大を促進すると予測されている。
市場抑制要因
バイオプロセス技術の高コストと複雑性
バイオプロセス技術は、高度な機械、ツール、ソフトウェア、そして高度な訓練を受けた人材を活用し、細胞培養、発酵、分離、精製、バイオ製品の分析など、さまざまな作業を実施する。 バイオプロセス技術では、バイオ製品の品質、有効性、安全性を保証するために、品質基準、規制規範、安全対策を厳格に遵守することが不可欠である。 バイオプロセス技術の法外な費用と複雑な性質は、市場参加者、特に中小企業にとって大きな障害となり、市場拡大を妨げる可能性がある。
市場機会
技術の進歩
同市場の主要参入企業は、新製品の導入と技術の進歩に注力しており、その結果、市場での優位性を高めている。 例えば、2023年11月、バイオプロセス技術に特化したライフサイエンス企業であるRepligen Corporationは、業界初のタンジェンシャルフローろ過(TFF)装置であるTangenX® SCを発表した。 この方法は、閉鎖系が必須または最適な生物製剤製造に適している。 これには、抗体薬物複合体(ADC)、ウイルスベクター、核酸、脂質ナノ粒子、モノクローナル抗体、組換えタンパク質の製造が含まれる。
さらに、2023年10月、世界的なCRDMOであるWuXi Biologics社は、WuXiUIと呼ばれる新しいバイオプロセシングプラットフォームを導入した。 このプラットフォームは、様々なCHOまたは他の哺乳類細胞株および製品モダリティの生産性と品質を向上させることを目的とした、超強化フェドバッチソリューションである。 WuXi Biologics社は、バイオプロセス開発における高収率、低コスト、環境・社会・ガバナンス(ESG)配慮のニーズの高まりに対応するソリューション、WuXiUIを開発した。 この製品は、世界中の顧客に適応性が高く経済的なバイオプロセシング・ソリューションを提供する。 これらの特徴は、市場拡大の機会を生み出すと期待されている。
地域別インサイト
北米が世界市場を支配
北米は、世界のバイオプロセス技術市場の最も重要なシェアホルダーであり、予測期間中に大幅に拡大すると予想されている。 世界市場は、いくつかの要因から北米が支配的と予想される。 これには、バイオテクノロジー企業や製薬企業の大きな存在感、高度なバイオプロセス技術の広範な採用、活発な研究開発活動、有利な地域政府の政策や規制などが含まれる。 さらに、バイオ医薬品の研究開発への投資拡大が、シングルユースソリューションの広範な利用に直結している。 BDO USAが2020年9月2日に実施した調査によると、バイオ医薬品分野の研究開発(R&D)支出は2018年から2019年にかけて22%の大幅な伸びを示した。
同様に、著名な利害関係者は新製品を導入することでバイオプロセス技術の開発を推進している。 2023年4月、アメリカのCytiva社は、シングルユースアップストリームバイオプロセシング手順の合理化を目的としたX-platformバイオリアクターの導入を発表した。 容量50Lと200LのX-platformバイオリアクターは、Figurate自動化ソリューション・ソフトウェアを装備している。 これらのバイオリアクターは、人間工学的な強化、生産能力の向上、サプライ・チェーン・オペレーションの簡素化により、プロセスの効率を高めることができます。
さらに、糖尿病、癌、自己免疫疾患などの慢性疾患の急増や老人人口の拡大が主な要因となって、バイオ医薬品の需要が高まった結果、市場は大きな成長を遂げた。 この地域では、特に慢性疾患にかかりやすい高齢者が増加している。 PubMedに掲載された論文によると、米国の50歳以上の成人人口は、2020年の1億3720万人から2050年には2億2110万人へと61.11%増加すると推定されている。 少なくとも1つの慢性疾患を持つ50歳以上の成人は、2020年の7,252万人から2050年には1億4,566万人へと99.5%急増すると予測されている。 したがって、これらの各要因が総合的に地域市場の拡大につながる;
アジア太平洋: CAGRが最も高い急成長地域
世界のバイオプロセス技術市場では、アジア太平洋地域が最も大きな成長率を示すと予想されている。 この背景には、慢性疾患の増加、高齢化、可処分所得の増加、バイオ製品に対する認識と受容の拡大、同地域における医療インフラと施設の強化など、いくつかの要因がある。 同地域では、がん、心血管疾患、糖尿病、感染症などの疾病の発生率が増加している。 このため、効果的でタイムリーな診断と治療が必要とされている。 WHO東南アジア地域は、2020年におよそ220万人の新規がん患者と140万人のがん関連死亡者を記録した。 これらの死亡者数は、同地域の死亡率全体の10%以上である。 このような特徴の存在は、様々な疾患の治療に利用されるバイオシミラーの大きなニーズを生み出し、この地域におけるバイオプロセス技術市場の成長を促進している。
さらに、研究活動が重視されるようになり、この分野における研究開発への投資が活発化していることが、バイオ医薬品の生産におけるシングルユース技術の採用率上昇につながっている。 中国、日本、韓国、インドは、バイオテクノロジー分野における研究開発への投資を大幅に拡大している。 中国は研究開発への投資を一貫して増やしており、2018年と比較して12.5%の成長率で、総支出は2750億米ドルに達した。 中国は2019年に約3,220億米ドルを内部R&D活動に割り当てたのに対し、日本のR&D支出は1,580億米ドルに達した。 その結果、これらの要因が地域市場の成長を促進すると予想される。
バイオプロセス技術市場のセグメンテーション分析
製品タイプ別
市場は、生物製剤の安全性試験、細胞培養、細胞株開発、細胞増殖、フローサイトメトリー、タンジェンシャルフローろ過、その他に区分される。 フローサイトメトリーは、生物学や医学で採用されている強固な方法論で、細胞や粒子がレーザービームを横切る際に、液体媒体中の細胞や粒子の物理的・化学的属性を調べ、定量化する。 免疫学、血液学、がん、微生物学、薬理学など多くの分野で広く利用されている。 フローサイトメトリーの基本概念は、細胞または粒子を液体培地に浸し、その後フローサイトメーター装置を通過させることである。
各粒子がレーザービームを通過する際に光が散乱し、蛍光が放出される。 装置の検出器は散乱光と蛍光の大きさを測定し、粒子の多様な特性に関するデータを得る。 フローサイトメトリーは、大量の細胞を効率的に検査し、その特性に関する包括的なデータを提供できるという利点がある。 基礎研究および臨床診断の双方において重要なツールとなっている。
用途別
市場は抗生物質、バイオシミラー、組換えタンパク質、その他に区分される。組換えタンパク質は、組換えDNA技術を用いて生成され、基礎的な科学的調査や医療診断手順において不可欠であることが証明されている。 このプロセスでは、複数の起源(多くの場合、異なる種)からの遺伝子を組み合わせ、細菌、酵母、哺乳類細胞などのレシピエント生物に挿入して、目的とするタンパク質を生成する。 基本的な手順としては、特定のタンパク質をコードする遺伝子を抽出し、それをベクター(プラスミドやウイルスベクターであることが多い)に組み込み、その後この構築物を宿主生物の細胞に導入する。 その後、宿主生物はその細胞装置を使って導入された遺伝子を転写・翻訳し、目的のタンパク質を得る。 組換えタンパク質は、バイオテクノロジー、医学、研究において多様な用途がある。 医薬品タンパク質(インスリンや成長ホルモンなど)、ワクチン、酵素、その他のバイオ医薬品の製造に使用される。
エンドユーザー別
市場はバイオ製薬会社、受託製造機関、食品・飼料産業、学術研究機関、受託研究機関、その他に二分される。 バイオ医薬品企業は、バイオ医薬品の開発と製造を専門としている。 バイオ医薬品(生物製剤)とは、生物、細胞、生体システムなどの生物学的な供給源から得られる治療用化合物のことである。 これらの医薬品は、化学合成によって製造されることが多い従来の医薬品とは異なる。 バイオ医薬品には、モノクローナル抗体、ワクチン接種、遺伝子治療、組み換えタンパク質など様々な医薬品が含まれる。 バイオ医薬品は、がん、自己免疫疾患、感染症、遺伝性疾患など、さまざまな疾患の治療に使用されている。 これらの企業によるバイオ製品の大幅な生産と消費が、世界市場におけるこの分野の拡大に拍車をかけている。
バイオプロセス技術市場のセグメンテーション
製品タイプ別(2019年〜2031年)
生物製剤安全性試験
細胞培養
細胞株の開発
細胞拡大
フローサイトメトリー
タンジェンシャルフローろ過
その他
用途別 (2019-2031)
抗生物質
バイオシミラー
組み換えタンパク質
その他
エンドユーザー別(2019年~2031年)
バイオ医薬品企業
製造受託機関
食品・飼料産業
学術研究機関
受託研究機関
その他
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. 世界のバイオプロセス技術市場規模分析
9. 北米のバイオプロセス技術市場分析
10. ヨーロッパのバイオプロセス技術市場分析
11. APACのバイオプロセス技術市場分析
12. 中東・アフリカのバイオプロセス技術市場分析
13. ラタムのバイオプロセス技術市場分析
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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