市場概要
Organ On A Chipの世界市場規模は2023年に1億1710万米ドルと推定され、2024年から2030年にかけて年平均成長率（CAGR）35.01％で成長すると予測されている。市場の成長は、より迅速な創薬技術を必要とする慢性疾患の有病率の増加、薬物毒性検出の需要の増加、技術の進歩、主要市場プレーヤーによる製品発売の増加に起因している。COVID-19パンデミックは市場にプラスの影響を与えた。COVID-19患者の肝臓の病態生理を理解するために、研究者らは臓器オンチップ技術を採用して、血管や胆管周辺の領域をシミュレートした肝臓モデルを作成した。
京都大学iPS細胞研究所が2023年3月に発表した論文によると、研究者らはマイクロ流体装置を用いて、ヒト肝細胞と胆管細胞を別々の流路で培養し、肝内胆管（ibd-LoC）と血管（bv-LoC）を持つ肝臓モデルをon-a-chipで形成した。日後、SARS-CoV-2を感染させると、bv-LoCとibd-LoCの両方にウイルスが存在することがわかった。
2023年10月、米国保健社会福祉省（HHS）の戦略的準備・対応局（ASPR）の下にあるBARDAは、ハーバード大学のWyss研究所と協力した。この共同研究は、Wyss研究所のヒト臓器チッププラットフォームと創薬能力を強化することが期待されている。主に、高線量の放射線など、さまざまな健康上の脅威から生じる病気や傷害をより深く理解することに重点が置かれている。この共同研究のもうひとつの目標は、こうした健康上の課題に対する潜在的な治療法を予測・評価することである。
さらに、米国癌協会によると、2023年には米国で新たに約23万8000例の肺癌が発見されるという。したがって、企業は臓器オンチップ・プラットフォームの開発に投資している。2022年6月、Charles Stark Draper Laboratory, Inc.は、肺組織モデルでウイルス複製を阻害する抗ウイルス化合物を同定するために、様々な感染指標を採用し、約3,000のデータポイントを調査した肺オンチップモデルを発表した。
製品・サービス別では、サービス分野が2023年の売上高シェア52.49％で市場を支配した。これは、organ-on-a-chipプラットフォームの設計、開発、カスタマイズにおける専門サービスに対する需要が増加していることに起因している。研究機関、製薬会社、バイオテクノロジー企業は、創薬、毒性試験、疾患モデリングに高度な臓器オンチップ技術を活用するため、サービスプロバイダーに専門知識を求めている。サービスプロバイダーは、カスタム臓器オンチップモデルの設計、実験の実施、解析サービスの提供など、さまざまなソリューションを提供している。この傾向は、臓器オンチップ研究の特定の側面を専門のサービスプロバイダーにアウトソーシングすることの価値を業界が認識していることを反映しており、市場におけるサービスセグメントの隆盛につながっている。
しかし、製品セグメントは2024年から2030年にかけて36.20%という最も速いCAGRで成長すると予測されている。同分野の高い成長率は、研究開発、製品上市の増加、慢性疾患の有病率の上昇に起因している。さらに、細胞および分子をベースとした免疫療法の成長が市場成長を牽引している。2023年8月、ハーバード大学医学部ウィス研究所（HMS）、ハーバード大学ジョン・A・ポールソン工学・応用科学大学院（SEAS）、ハーバード大学生物学インスパイアード・エンジニアリング、ドイツとスイスのロシュ・イノベーション・センターで研究を行っている生物工学者と免疫腫瘍学者のグループは、免疫浸潤ヒト腎臓オルガノイドを特徴とする臓器オンチップ・モデルを設計した。このオルガノイドは、循環する免疫細胞との接触を可能にする血管系と発達中のネフロンを持つミニチュア腎臓組織セグメントで構成されている。
応用分野は、創薬、毒性研究、その他の分野からなる。2023年の市場シェアは62.87%で、創薬部門が優位を占めている。新薬の開発には、特定のヒト臓器の機能を試験管内で模倣する試験管内組織モデルが不可欠である。コストの高騰と臨床試験での成功確率の低さが顕著な新薬創製の課題は、より予測可能な前臨床試験管内モデルの必要性から生じている。それゆえ、企業は臓器オンチップ技術の開発と進歩に投資している。例えば、2022年3月、臓器オンチップとバイオプロセシングシステムのサプライヤーであるチャールズ・スターク・ドレイパー研究所は、医薬品開発における標的治療薬や先端治療薬の重視の高まりに合わせて、臓器オンチップ技術の戦略的計画を発表した。同社は、様々な創薬・開発段階での応用に向け、新しいヒト臓器モデル、高度なデータ収集、解析ツールの導入を計画している。これには、薬物毒性の評価、疾患状態における有効性の測定、治療介入の試験などが含まれる。
毒物学研究セグメントは、2024年から2030年にかけて最も速いCAGR 37.50%を記録すると予測されている。侵襲性真菌感染症は、抗真菌治療薬があるにもかかわらず、死亡率が年間160万人を超え、世界的な健康脅威となっている。現在の治療法は正確な標的を定めていないため、全身毒性がかなり強い。この課題に対処するため、2023年9月、Wyss研究所のチームは、真菌細胞壁を標的とし、その場所に薬剤を濃縮するように設計された、殺菌性血管内制御放出鉄結合レクチンリポソーム（FeCILL）を発表した。臓器オンチップ・プラットフォームは、このような治療法や毒性試験の研究に有益である。
製薬・バイオテクノロジー企業セグメントは、2023年に73.03％の最大市場シェアを獲得した。この背景には、研究開発への多額の投資、個別化医療への注力、製品上市、高度な薬剤検査技術のニーズなどがある。例えば、2023年3月、東京に本社を置く日本電信電話株式会社（NTT）は、臓器の動きを再現できるオンチップ・アクチュエーターの開発に成功した。この画期的な技術は、光刺激に反応するハイドロゲルフィルムを、臓器構造に似た薄膜チューブに変形させるNTT独自の形状変形技術「オンチップ」を活用したものである。
学術・研究機関セグメントは、2024年から2030年にかけて最も速いCAGR 39.27％を記録すると予測されている。臓器オンチップ産業における学術・研究機関セグメントの急成長は、イノベーションと研究の拠点としての役割に起因している。2022年3月、臓器オンチップ・プラットフォームを活用するトロント大学応用科学・工学部の研究チームは、臓器オンチップ産業の触媒となりうるQHREDGS分子を特定した。この革新的な抗炎症ペプチドはウイルスを直接標的とするのではなく、サイトカインの嵐を回避することによってCOVID-19感染の重大な合併症に対処する。サイトカインストームを緩和するこの分子の能力は、COVID-19や関連疾患の重篤な転帰と闘う上で有望なドライバーとして浮上し、創薬や複雑な生理学的反応の理解における臓器オンチップ技術の重要な役割を浮き彫りにしている。
北米は、2023年に50.23％の最大の収益シェアで臓器オンチップ産業を支配し、この地域は予測期間中に最も速い成長を記録すると予測されている。この成長は、同地域の主要市場プレイヤーの存在と政府のイニシアチブによるものである。さらに、慢性疾患の有病率の上昇が地域市場を牽引している。例えば、2021年、COVID-19パンデミックへの対応として、FDAは国立アレルギー感染症研究所（NIAID）と連携し、臓器オンチップと微小生理学システム（MPS）モデルの開発を進展させた。この共同研究は、COVID-19に対する医療対策（MCM）の作成と評価を促進することを目的としている。ウィス研究所は、英国健康安全保障局（旧イングランド公衆衛生局）と共同で、その臓器オンチップ技術を利用して、ウイルス感染、増殖、病原性を研究するためのin vitro（ヒト）モデルを強化した。2023年、FDAは、放射線対策研究に特化した臓器チップの開発と特性評価をさらに推進するため、部分的なオプション賞を授与した。このオプションには、臓器チップを用いた放射線対策の有効性の評価と、医療対策（MCM）のための追加実験化合物のスクリーニングが含まれる。
欧州地域は、予測期間のCAGRが34.50%と大幅な成長が見込まれている。この地域の成長は主に、慢性疾患の有病率の上昇、技術の進歩、政府の取り組み、非営利団体による研究開発イニシアチブの高まりによってもたらされる。2023年9月、European Organ-On-Chip Societyによると、Tampere University’s Centre of Excellence in Body-on-Chip Research（フィンランド）の科学者が、心臓機能をシミュレートするための微小生理学的システムの構築について述べたレビューを発表した。このレビューでは、脳卒中、心臓虚血における低酸素症、肥満に関連する病態のモデリングに重点が置かれている同センターについて掘り下げている。主な活動には、酸素制御のためのモニタリング技術の開発、チッププラットフォームの作成、ハイドロゲル開発の推進などがある。
主要企業・市場シェア
市場の主要企業は、優位性を維持するために様々な戦略的取り組みを行っている。例えば、2023年9月、Hesperos, Inc.とセントラルフロリダ大学の共同研究により、オピオイド過剰摂取の影響と、その後のナロキソンを用いた回復を調査する最初のヒトオンチップの作成に成功した。さらに、2023年6月、エミュレート社は、早期アクセスプログラムを通じて、エミュレートチップであるA1アクセシブルチップの発売を発表した。ストレッチやフローといった生体力学的な力で組織と血管のインターフェイスを再現したオリジナルのChip-S1の基盤の上に、新しいOrgan-Chipの設計により、ユーザーは上皮培養チャンバー内でより厚い組織を生成することができる。さらに、エアロゾル化や局所適用など、さまざまな薬物治療オプションを実施できる柔軟性も備えている。
主要なOrgan On A Chip企業
エミュレート社
MIMETAS B.V.
ヴァローヘルス
ノーティス社
アクソシム
バイオ・コンバージェンス・カンパニー
CNバイオイノベーションズ
シンビボ社
チャールズ・スターク・ドレイパー研究所
アルベオリックスAG
本レポートでは、2018年から2030年までの各サブセグメントにおける収益成長を予測し、最新動向の分析を提供しています。この調査レポートは、製品＆サービス、用途、最終用途、地域に基づいて世界のチップ上臓器市場レポートを区分しています。
製品＆サービスの展望（売上高、百万米ドル、2018年〜2030年）
製品
機器
臓器オンチップデバイス
肝臓オンチップ
肺オンチップ
腸オンチップ
腎臓オンチップ
ハートオンチップ
その他
サービス
アプリケーション展望（売上高、百万米ドル、2018年～2030年）
創薬
トキシコロジー研究
その他
最終用途の展望（売上高、百万米ドル、2018年～2030年）
学術・研究機関
製薬・バイオテクノロジー企業
その他
地域別展望（収益、百万米ドル、2018年～2030年）
北米
米国
カナダ
欧州
ドイツ
英国
フランス
イタリア
スペイン
デンマーク
スウェーデン
ノルウェー
アジア太平洋
中国
インド
日本
韓国
オーストラリア
タイ
ラテンアメリカ
ブラジル
メキシコ
アルゼンチン
中東・アフリカ（MEA）
南アフリカ
サウジアラビア
アラブ首長国連邦
クウェート
【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
1.2. 市場の定義
1.2.1. 製品・サービスセグメント
1.2.2. アプリケーション・セグメント
1.2.3. 最終用途セグメント
1.3. 情報分析
1.4. 市場形成とデータの可視化
1.5. データの検証・公開
1.6. 調査の前提
1.7. 情報調達
1.7.1. 一次調査
1.8. 情報・データ分析
1.9. 市場形成と検証
1.10. 市場モデル
1.11. 世界市場 CAGR計算
1.12. 目的
第2章. 要旨
2.1. 市場展望
2.2. セグメント・スナップショット
2.3. 競合環境スナップショット
第3章. 市場変数、トレンド、スコープ
3.1. 市場系統の展望
3.1.1. 親市場の展望
3.1.2. 関連/補助市場の展望
3.2. 市場ダイナミクス
3.2.1. 市場促進要因分析
3.2.1.1. 個別化医療の需要増加
3.2.1.2. 臓器オンチップ技術の技術的進歩
3.2.1.3. 臓器オンチップモデルの生物医学研究への応用の増加
3.2.2. 市場阻害要因分析
3.2.2.1. 臓器オンチップ技術に関連する技術的課題と複雑性
3.2.2.2. 臓器オンチップ法が直面する規制上のハードル
3.3. 業界分析ツール
3.3.1. ポーターのファイブフォース分析
3.3.2. PESTEL分析
3.3.3. COVID-19インパクト分析
第4章. 製品・サービス事業分析
4.1. 臓器オンチップ市場 製品・サービス動向分析
4.2. 製品
4.2.1. 製品市場、2018年～2030年（USD Million）
4.2.2. 器具
4.2.2.1. 器具市場、2018年～2030年（百万米ドル）
4.2.3. 臓器オンチップデバイス
4.2.3.1. 臓器オンチップデバイス市場、2018年～2030年（USD Million）
4.2.3.2. 肝臓オンチップ
4.2.3.2.1. 肝臓オンチップ市場、2018年～2030年（USD Million）
4.2.3.3. ラングオンチップ
4.2.3.3.1. ラングオンチップ市場、2018年～2030年（USD Million）
4.2.3.4. 腸オンチップ
4.2.3.4.1. 腸オンチップ市場、2018年～2030年（USD Million）
4.2.3.5. 腎臓オンチップ
4.2.3.5.1. 腎臓オンチップ市場、2018年～2030年 (USD Million)
4.2.3.6. ハートオンチップ
4.2.3.6.1. ハートオンチップ市場、2018年～2030年 (USD Million)
4.2.3.7. その他
4.2.3.7.1. その他市場、2018年～2030年（百万米ドル）
4.3. サービス
4.3.1. サービス市場、2018年～2030年（USD Million）
第5章 アプリケーションビジネス分析 アプリケーションビジネス分析
5.1. 臓器オンチップ市場 アプリケーション動向分析
5.2. 創薬
5.2.1. 創薬市場、2018年～2030年（百万米ドル）
5.3. 毒性研究
5.3.1. 毒性研究市場、2018年〜2030年（USD Million）
5.4. その他
5.4.1. その他市場、2018年～2030年（百万米ドル）
第6章. 最終用途ビジネス分析
6.1. 臓器オンチップ市場 エンドユーザー動向分析
6.2. 学術・研究機関
6.2.1. 学術・研究機関市場、2018年〜2030年（百万米ドル）
6.3. 製薬・バイオテクノロジー企業
6.3.1. 製薬・バイオテクノロジー企業市場、2018年〜2030年（USD Million）
6.4. その他
6.4.1. その他市場、2018年～2030年（USD Million）
第7章 地域別ビジネス分析 地域ビジネス分析
7.1. 臓器オンチップ市場地域別シェア（2023年・2030年
7.2. 北米
7.2.1. 北米の臓器オンチップ市場、2018年〜2030年（百万米ドル）
7.2.2. 米国
7.2.2.1. 主要国のダイナミクス
7.2.2.2. 競争シナリオ
7.2.2.3. 米国の臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.2.3. カナダ
7.2.3.1. 主要国のダイナミクス
7.2.3.2. 競争シナリオ
7.2.3.3. カナダの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.3. 欧州
7.3.1. 欧州の臓器オンチップ市場、2018年〜2030年（USD Million）
7.3.2. 英国
7.3.2.1. 主要国のダイナミクス
7.3.2.2. 競争シナリオ
7.3.2.3. イギリスの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.3.3. ドイツ
7.3.3.1. 主要国のダイナミクス
7.3.3.2. 競争シナリオ
7.3.3.3. ドイツの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.3.4. フランス
7.3.4.1. 主要国のダイナミクス
7.3.4.2. 競争シナリオ
7.3.4.3. フランスの臓器オンチップ市場、2018年～2030年 (百万米ドル)
7.3.5. イタリア
7.3.5.1. 主要国のダイナミクス
7.3.5.2. 競争シナリオ
7.3.5.3. イタリアの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.3.6. スペイン
7.3.6.1. 主要国の動向
7.3.6.2. 競争シナリオ
7.3.6.3. スペインの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.3.7. デンマーク
7.3.7.1. 主要国の動向
7.3.7.2. 競争シナリオ
7.3.7.3. デンマークの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.3.8. スウェーデン
7.3.8.1. 主要国の動向
7.3.8.2. 競争シナリオ
7.3.8.3. スウェーデンの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.3.9. ノルウェー
7.3.9.1. 主要国の動向
7.3.9.2. 競争シナリオ
7.3.9.3. ノルウェーの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.4. アジア太平洋地域
7.4.1. アジア太平洋地域の臓器オンチップ市場、2018年～2030年（USD Million）
7.4.2. 日本
7.4.2.1. 主要国のダイナミクス
7.4.2.2. 競争シナリオ
7.4.2.3. 日本の臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.4.3. 中国
7.4.3.1. 主要国のダイナミクス
7.4.3.2. 競争シナリオ
7.4.3.3. 中国の臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.4.4. インド
7.4.4.1. 主要国のダイナミクス
7.4.4.2. 競争シナリオ
7.4.4.3. インドの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.4.5. オーストラリア
7.4.5.1. 主要国のダイナミクス
7.4.5.2. 競争シナリオ
7.4.5.3. オーストラリアの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.4.6. タイ
7.4.6.1. 主要国のダイナミクス
7.4.6.2. 競争シナリオ
7.4.6.3. タイの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.4.7. 韓国
7.4.7.1. 主要国の動向
7.4.7.2. 競争シナリオ
7.4.7.3. 韓国の臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.5. ラテンアメリカ
7.5.1. 中南米の臓器オンチップ市場、2018年〜2030年（USD Million）
7.5.2. ブラジル
7.5.2.1. 主要国のダイナミクス
7.5.2.2. 競争シナリオ
7.5.2.3. ブラジルの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.5.3. メキシコ
7.5.3.1. 主要国のダイナミクス
7.5.3.2. 競争シナリオ
7.5.3.3. メキシコの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.5.4. アルゼンチン
7.5.4.1. 主要国の動向
7.5.4.2. 競争シナリオ
7.5.4.3. アルゼンチンの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.6. 中東・アフリカ
7.6.1. MEAの臓器オンチップ市場、2018年〜2030年（USD Million）
7.6.2. 南アフリカ
7.6.2.1. 主要国の動向
7.6.2.2. 競争シナリオ
7.6.2.3. 南アフリカの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.6.3. サウジアラビア
7.6.3.1. 主要国の動向
7.6.3.2. 競争シナリオ
7.6.3.3. サウジアラビアの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.6.4. アラブ首長国連邦
7.6.4.1. 主要国の動向
7.6.4.2. 競争シナリオ
7.6.4.3. UAEの臓器オンチップ市場、2018年～2030年（百万米ドル）
7.6.5. クウェート
7.6.5.1. 主要国の動向
7.6.5.2. 競争シナリオ
7.6.5.3. クウェートの臓器オンチップ市場、2018年～2030年 (百万米ドル)
…
【本レポートのお問い合わせ先】
www.marketreport.jp/contact
レポートコード：GVR-4-68040-148-6
