市場概要
バイオフォトニクスの世界市場規模は、2022年に610億4,000万米ドルとなり、2023年から2030年にかけてCAGR 10.3％で成長すると予測されている。高齢者人口の増加、慢性疾患の頻度上昇、政府のイニシアチブの高まり、医療費の増加、医療アプリケーションへのITの組み込みなどが、予測期間中に市場を活性化すると見られている。価値向上と高精度・高感度を目的とした一般的なヘルスケア機器におけるフォトニックコンポーネントの数の急増は、今後数年間で市場に大きな影響を与えると予測される。さらに、水や食料源を含む環境動態の管理は、市場成長をさらに促進すると予測されている。
10年以上にわたる技術の進歩と医療分野での普及が、近い将来の市場需要を促進すると予測される。さらに、ナノテクノロジーの出現は、家庭ベースのPOC（ポイント・オブ・ケア）デバイスの需要増加と相まって、近い将来の市場成長に拍車をかけると予想される。また、航空宇宙や通信分野における光技術の向上と、研究開発に対する民間および政府資金の利用可能性も、市場成長に好影響を与えると見られている。
しかし、バイオフォトニクス技術の複雑さが普及を制限する可能性がある。加えて、バイオフォトニクスに基づく機器に関連する高コストが市場拡大の障壁となっている。さらに、商業化のスピードが遅いことや、新しい治療法を受け入れることへの抵抗感も市場成長の障害となっている。
バイオフォトニクスは、光や光子と様々な生物、分子、細胞、組織との相互作用を可能にする様々な光学技術の開発に用いられる。バイオフォトニクスは臨床応用と研究の2つに分類される。研究はさらに、フォトメカニクス、分光学、光ファイバーセンサーの3つのカテゴリーに二分される。フォトメカニクスは歯科医療において、ひずみ勾配と巨視的な機械的応力との関係を分析するために使用される。分光学は、放射エネルギーと物質との相互作用の研究に役立ちます。最後に、光ファイバーセンサーは、化学的・物理的パラメータの遠隔評価に使用されます。
大量の臨床データや生物学的データが前例のない規模とスピードで生成・収集されていることから、ビッグデータ技術や機械学習が生物医学・ヘルスケア研究でますます使用されるようになっている。バイオフォトニクスで使用されている現在の分析アプローチでは、データセットの表面からしか情報を収集できないため、これらのデータセットが提供できる重要な情報が失われてしまう。そのため、機械学習やビッグデータなどの技術を統合して、これらのデータセットの詳細な分析を行い、より有用な情報を得るようになった。
機械学習技術は、ユーザーがより複雑で微妙な信号や粒子検出を検出するのに役立つ。研究者たちは、移動粒子の多数の分子の位置を示す非常に高コンテントの画像を撮影することに成功しているが、これらの画像の中には、非常に低いコントラスト、ノイズの多い背景、不明瞭なエッジを持つ傾向があり、それによって画像内に存在する粒子の正確な数を決定することが難しく、手動で粒子の正確な数を決定する必要がある。このような複雑さを解消するために、研究者たちは機械学習技術の使用を開始しました。これにより、画像内の個々の粒子を区別して判定するようにコンピュータが訓練されます。機械学習による詳細な分析と重要情報の抽出は、バイオフォトニクスの採用を促進する可能性がある。
最終用途の観点から、市場は検査とコンポーネント、医療治療、医療診断、非医療用途に区分されている。医療診断セグメントは、医療提供者、機器メーカー、医療機関、研究所など複数のエンドユーザーによる採用により、2022年に約65.7%の最大収益シェアを占めた。しかし、その環境スクリーニングとモニタリング機能により、非医療用アプリケーションは予測期間中に脚光を浴びると予想されている。
非医療用途セグメントは、予測期間中CAGR 13.2%と最速の成長が見込まれている。非医療用アプリケーションは、環境スクリーニングとモニタリング機能により、予測期間中に注目を集めると予測されている。農産物食品中の病原体暴露に関する研究の急増、絶え間ない血液モニタリング、不正なデータ可視化の抑制が、いくつかの非医療アプリケーション市場を大きく牽引すると予測されている。
技術に基づき、世界市場はin-vitroとin-vivoに区分される。in-vitroセグメントは、2022年に58.3％を超える最大の収益シェアを獲得し、予測期間を通じてそのリードを維持すると予測されている。この背景には、ヘルスケアにおける高度な診断技術やイメージング技術の需要増加がある。バイオフォトニクスは、細胞や組織などの生体サンプルを試験管内で研究するための非侵襲的でラベルフリーの技術を提供する上で極めて重要である。正確で効率的な体外診断へのニーズの高まりが、このセグメントにおけるバイオフォトニクスの需要を後押ししている。
in-vivoセグメントは、予測期間中CAGR 10.9％と最速の成長が見込まれている。医療診断における非侵襲的でリアルタイムのイメージング技術に対する需要の高まりが、このセグメントの成長を後押ししている。バイオフォトニクスに基づく生体内イメージング技術は、侵襲的な処置やサンプル抽出を必要とせずに、生体内の細胞や分子プロセスを可視化する能力を提供する。複雑な生物学的プロセスを非侵襲的にリアルタイムでモニター・分析できることが、生体内市場の成長を後押ししている。
北米が市場を支配し、2022年には37.6%の最大収益シェアを占めた。これは、研究開発イニシアチブの急増、ヘルスケア産業への投資の増加、優れたインフラへのアクセスによる。高齢者人口の増加とがん患者数の増加が、今後数年間の地域別市場成長に拍車をかけると予想される。
著しい技術進歩により、医療やライフサイエンスに関する問題の治療における光学技術の役割は高まっている。光学技術は、患者の臨床治療や分子レベルで行われる調査など、様々な用途に利用されている。あらゆる地域のベンダーが、バイオフォトニクスなどの光学技術を加速させるために、M&Aや会議などを実施している。
米国では、バイオフォトニクスやその他の光学技術の進歩を研究する会議が増えている。Optical Societyは、OSA Biophotonics Congressを開催し、光学機器、ライフサイエンスイメージング、分子プローブ開発などのアプリケーションの進歩について議論した。
米国議会は、遺伝子治療研究、免疫療法研究、アルツハイマー病研究、その他のプロジェクトにおけるバイオフォトニクスの機会を決定するために、2019年度予算から様々な資金を提供した。また、米国における医療技術製造の増加にも資金が提供される予定である。
アジア太平洋地域は、予測期間中に13.5%のCAGRを記録すると予想されている。アジア太平洋地域は、予測期間中最も急成長している地域として浮上すると予測されている。これは、中国、マレーシア、インド、韓国などの国々で工業化がエスカレートしているためである。アジア太平洋地域のバイオフォトニクス市場は、政府のイニシアチブの急増、医療施設の強化、主要市場プレーヤーによる投資の増加により、今後数年間で注目を集めると予想されている。
アプリケーション別に見ると、市場はシースルーイメージング、顕微鏡、インサイドイメージング、分光分子、アナリティクスセンシング、光治療、表面イメージング、バイオセンサ、海洋、その他に区分される。アナリティクスセンシングセグメントは、2022年に約23.2％の最大収益シェアを占めた。ポイントオブケア検査(POCT)とポータブル診断デバイスの需要増加がアナリティクスセンシングセグメントの成長を後押ししている。バイオフォトニクスベースのアナリティクスセンシング技術は、小型化し、ポータブル機器に組み込むことができ、ポイントオブケアで迅速かつ正確な診断結果を提供することができる。
顕微鏡分野は、予測期間で最も速いCAGR 14.1％を記録すると予測されている。自動化と顕微鏡システムの統合の進歩が市場の成長を促進している。これらの技術的進歩は、顕微鏡検査の能力を高めるだけでなく、使いやすさ、データ分析、全体的なワークフローの最適化にも貢献している。統合され自動化された顕微鏡ソリューションへの需要が市場成長を後押ししている。
シースルーイメージング分野は、心臓病学、神経学、脳画像診断、腫瘍学などいくつかの医療分野で、根本的な非侵襲的外科手術の需要が絶えないため、大きな市場シェアを占めている。
過去10年間、シースルーイメージング技術の分野では、特に医療診断や創薬において顕著な改善が見られた。さらに、シースルーイメージングは、体外・体内イメージングのための手術ツールとして登場し、生物医学研究に不可欠なものとなりつつある。しかし、内視鏡検査はサーフェスイメージング市場の成長に不可欠な要因であり、長年にわたって急激な成長を遂げている。その背景には、診断とともに、治療のための侵襲の少ない処置に対する患者の受け入れが増加していることがある。
主要企業・市場シェア
同市場は競争が激しく、プレーヤー各社はグローバル展開を拡大するため、予測発表、買収、提携などの戦略を実施している。例えば、2021年4月、CellaVisionは革新的な顕微鏡ソリューションであるフーリエ・プティコグラフィ顕微鏡に関するClear Bridge BiOMEDICSの特許ポートフォリオの独占権を取得したと発表した。セラビジョンは革新的な将来技術へのアクセスとコントロールを獲得した。この買収は、セラビジョンの技術革新の可能性を強化するための長期的な投資と考えられている。
バイオフォトニクスの主要企業
アフィメトリクス社（サーモフィッシャーサイエンティフィック社）
BD (ベクトン・ディッキンソン・アンド・カンパニー)
ZEISSグループ
オリンパス株式会社
浜松ホトニクス株式会社
ゼコテックフォトニクス株式会社
アイデックス
IPGフォトニクス株式会社
株式会社東芝
オックスフォード・インストゥルメンツ
パーキンエルマー株式会社
2021年4月、インド政府は、体外診断分野への投資と生産量の増加を通じてインドの製造能力を開発するため、生産連動インセンティブ制度（PLI 2.0）を開始した。この制度は、近代的な技術を使って拡大・規模化する能力を持つインド発のグローバルプレイヤーを育成し、世界のバリューチェーンに浸透させることを目的としている。
本レポートでは、世界、地域、国レベルでの収益成長を予測し、2017年から2030年までの各サブセグメントにおける最新のアプリケーション動向の分析を提供している。この調査において、Grand View Research社は世界のバイオフォトニクス市場を技術、用途、最終用途、地域に基づいて区分している：
技術展望（売上高、百万米ドル、2017年～2030年）
インビトロ
生体内
アプリケーションの展望（売上高、百万米ドル、2017年～2030年）
シースルーイメージング
顕微鏡イメージング
インサイドイメージング
分光分子
分析センシング
光治療
表面イメージング
バイオセンサー
最終用途の展望（売上高：百万米ドル、2017年～2030年）
検査およびコンポーネント
医療治療
医療診断
非医療用途
地域別展望（売上高、百万米ドル、2017年～2030年）
北米
米国
カナダ
欧州
英国
ドイツ
フランス
アジア太平洋
中国
日本
インド
オーストラリア
韓国
ラテンアメリカ
ブラジル
メキシコ
中東・アフリカ
アラブ首長国連邦（UAE）
サウジアラビア
南アフリカ
【目次】
第1章. 方法論とスコープ
1.1. 市場セグメンテーションとスコープ
1.1.1. テクノロジー
1.1.2. アプリケーション
1.1.3. 最終用途
1.1.4. 地域範囲
1.1.5. 推定と予測スケジュール
1.2. 調査方法
1.3. 情報調達
1.3.1. 購入データベース
1.3.2. GVR社内データベース
1.3.3. 二次情報源
1.3.4. 一次調査
1.3.5. 一次調査の詳細
1.4. 情報またはデータ分析
1.5. 市場形成と検証
1.6. モデルの詳細
1.7. 二次情報源のリスト
1.8. 一次資料リスト
1.9. 目的
第2章. 要旨
2.1. 市場の展望
2.2. セグメントの展望
2.2.1. 技術展望
2.2.2. アプリケーション展望
2.2.3. 最終用途の展望
2.2.4. 地域別展望
2.3. 競合他社の洞察
第3章. バイオフォトニクス市場の変数、動向、スコープ
3.1. 市場系統の展望
3.2. アプリケーションのバリューチェーン分析
3.3. 市場ダイナミクス
3.3.1. 市場促進要因分析
3.3.2. 市場阻害要因分析
3.3.3. 市場機会分析
3.4. バイオフォトニクス市場分析ツール
3.4.1. アプリケーション分析 – ポーターの分析
3.4.1.1. サプライヤーパワー
3.4.1.2. 買い手の力
3.4.1.3. 代替の脅威
3.4.1.4. 新規参入の脅威
3.4.1.5. 競争上のライバル
3.4.2. PESTEL分析
3.4.2.1. 政治情勢
3.4.2.2. 技術的ランドスケープ
3.4.2.3. 経済的ランドスケープ
第4章. バイオフォトニクス市場 技術推計とトレンド分析
4.1. バイオフォトニクス市場： 主な要点
4.2. バイオフォトニクス市場： 2022年と2030年の動きと市場シェア分析
4.3. インビトロ
4.3.1. インビトロ市場の推計と予測、2017～2030年 (USD Million)
4.4. 生体内
4.4.1. 生体内市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
第5章. バイオフォトニクス市場 アプリケーションの推定と動向分析
5.1. バイオフォトニクス市場 主要なポイント
5.2. バイオフォトニクス市場： 2022年と2030年の動きと市場シェア分析
5.3. シースルーイメージング
5.3.1. シースルーイメージング市場の推定と予測、2017～2030年 （百万米ドル）
5.4. 顕微鏡
5.4.1. 顕微鏡市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
5.5. インサイドイメージング
5.5.1. インサイドイメージング市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
5.6. 分析センシング
5.6.1. アナリティクスセンシング市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
5.7. 光治療
5.7.1. 光治療市場の推定と予測、2017～2030年（百万米ドル）
5.8. 表面イメージング
5.8.1. 表面イメージング市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
5.9. バイオセンサー
5.9.1. バイオセンサー市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
第6章. バイオフォトニクス市場 最終用途の推定と動向分析
6.1. バイオフォトニクス市場 主要項目
6.2. バイオフォトニクス市場： 2022年と2030年の動きと市場シェア分析
6.3. 検査とコンポーネント
6.3.1. 検査とコンポーネント市場の推計と予測、2017～2030年 (USD Million)
6.4. 医療治療薬
6.4.1. 医療治療薬市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
6.5. 医療診断薬
6.5.1. 医療診断薬市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
6.6. 非医療用途
6.6.1. 非医療用アプリケーション市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
…
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レポートコード：978-1-68038-871-8
