Organ on chip Market

Panorama general del mercado global de órganos en chip

pSe espera que el tamaño del mercado de órganos en chip alcance los USD 0,23 mil millones para 2032 con una CAGR del 11,7 % durante el período de pronóstico 2023-2032.

Los órganos en chips (OOC) son pequeños dispositivos de plástico con cámaras microfluídicas biocompatibles, que contienen múltiples células humanas vivas en un cultivo 3D que simulan las funciones fisiológicas vitales de los órganos del cuerpo. Estas células se colocan en un entorno que replica artificialmente aspectos del cuerpo humano, como la morfología, el movimiento, el flujo, los estímulos eléctricos y los gradientes de líquidos.

Se ha observado un aumento en el número de acuerdos de venta colaborativos entre compañías farmacéuticas y empresas derivadas de universidades, así como la entrada al mercado de nuevos modelos avanzados de OOC. Se espera que el lanzamiento previsto de modelos avanzados específicos para órganos y modelos de humano en chip impulse aún más el crecimiento de este mercado de Órganos en Chip en el futuro.

El pequeño tamaño del mercado se debe principalmente a que los OOC aún no se han comercializado por completo. Todavía se encuentran en la fase de investigación y desarrollo y están siendo utilizados por un número limitado de usuarios finales.

Ha habido un aumento notable en la prevalencia de acuerdos de venta conjunta entre corporaciones farmacéuticas y empresas derivadas de universidades, acompañado de la introducción de nuevos modelos avanzados de sistemas de órgano en chip (OOC) en el mercado. Es probable que la tasa de crecimiento futuro del mercado de órganos en chip aumente aún más por el próximo desarrollo de modelos mejorados específicos de órganos y modelos de humano en chip.

Además, se espera que el crecimiento del mercado sea impulsado por procedimientos mejorados de detección de fármacos, que han llevado a un aumento de las actividades de investigación y desarrollo por parte de actores clave de la industria. Además, también se proyecta que los esfuerzos estratégicos y los desarrollos en tecnología contribuyan al crecimiento del mercado en el futuro previsto.

El crecimiento del mercado está influenciado principalmente por dos factores clave: la significativa reducción de costos en el desarrollo de fármacos lograda mediante el uso de modelos de órgano en chip (OOC) y la disponibilidad de fondos de grupos gubernamentales y no gubernamentales. El crecimiento proyectado a una alta tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) puede atribuirse al creciente número de acuerdos de ventas colaborativos entre empresas farmacéuticas y empresas derivadas de universidades, así como a la introducción de nuevos modelos sofisticados de tecnología de órgano en chip (OOC) en el mercado.

Es probable que la tasa de crecimiento futura del mercado de órganos en chip se vea mejorada aún más por la próxima introducción de modelos sofisticados específicos de órganos y modelos humanos en chip.

En junio de 2024: Emulate, Inc. lanzó una nueva versión de su plataforma de órgano en chip diseñada para simular mejor la función hepática humana. Se espera que esta actualización mejore la precisión de los estudios sobre el metabolismo de fármacos.

En abril de 2024, CN Bio obtuvo 21 millones de dólares en el primer cierre de su ronda de inversión de Serie B, con una contribución significativa de Bayland Capital y CN Innovations Holdings Ltd.

Tendencias del mercado de Órganos en Chip

pLa capacidad de los modelos OOC para reducir drásticamente los costes de desarrollo de fármacos y las subvenciones de entidades gubernamentales y no gubernamentales son los principales factores que influyen en el crecimiento del mercado. Se espera que este crezca a esta elevada tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) debido al aumento de los acuerdos de venta colaborativos entre las compañías farmacéuticas y las empresas derivadas de universidades, así como a la entrada de nuevos modelos avanzados de OOC en el mercado. Se espera que el lanzamiento previsto de modelos avanzados específicos de órganos y modelos de humano en chip impulse aún más la tasa de crecimiento de este mercado de Órganos en Chip en el futuro. Las subvenciones de entidades gubernamentales y no gubernamentales han sido los principales impulsores de la industria global de OOC hasta la fecha. La capacidad de los modelos OOC para reducir drásticamente los costos de desarrollo de fármacos será un factor clave del mercado en el futuro.

Además, se prevé que las metodologías mejoradas de detección de fármacos, el aumento de la I+D por parte de los principales actores, las iniciativas estratégicas y el aumento de los avances tecnológicos impulsen el crecimiento del mercado durante el período de pronóstico.

Factores impulsores

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• El aumento de la inversión de las principales empresas en investigación y desarrollo de órganos en chip Desarrollo (I+D)

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• La creciente demanda de pruebas de detección de fármacos con órganos en chips

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• Cada vez más empresas de órganos en chips se centran en un enfoque integrado, OOC para modelos de enfermedades humanas, pruebas de fármacos personalizadas y el estado regulatorio de las pruebas mediante MOOC

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• Aumento de las iniciativas gubernamentales y la financiación gubernamental para la I+D de OOC: Empresas importantes como Mimetas e InSphero han colaborado con agencias gubernamentales y universidades de EE. UU. y Europa para el desarrollo de OOC novedosos y eficaces. Por ejemplo, en 2018, InSphero recibió 10 millones de dólares en financiación gubernamental para la I+D de dichos modelos OOC.

h3Restricciones ul

• Estrictas regulaciones gubernamentales para la aprobación de fármacos

• La complejidad de los modelos OOC

h2Información sobre el segmento de mercado de Órgano en Chip h3Información sobre el tipo de órgano de Órgano en Chip ul

• Pulmón en Chip: Es el segmento más grande del mercado de Órgano en Chip y tuvo una participación de aproximadamente el 20 % en 2018. El pulmón en chip es un modelo tridimensional complejo de un pulmón humano vivo y respirante en un Microchip.

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• Corazón en chip: Dispositivo que se utiliza para producir tejidos cardíacos en modelos tridimensionales. Este dispositivo se utiliza para estudiar el desarrollo de fármacos cardíacos y las pruebas de cardiotoxicidad para la medicina personalizada y la regeneración de tejido cardíaco dañado.

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• Hígado en chip: Este chip genera información bioquímica y metabólica y muestra el funcionamiento del hígado. Las células fluorescentes biosensoras del chip muestran cambios en las funciones de las células hepáticas, incluyendo la muerte celular o el daño causado por radicales libres. Las aplicaciones más importantes del hígado en chips son la evaluación de la toxicidad general, la toxicidad mecanística y el metabolismo de nutrientes.

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• Intestino en chip: Estos chips se utilizan para estudiar la fisiología intestinal y la fisiopatología del intestino humano. También se utilizan como herramienta de investigación para aplicaciones como estudios de metabolismo, nutrición, infecciones y farmacocinética de fármacos, así como en medicina personalizada.

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• Riñón en chip: Los riñones en chips están compuestos por órganos, células y reactivos. Estos chips se utilizan para evaluar la toxicidad general, la toxicidad mecanística y el transporte de fármacos en los riñones.

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• Piel en chip: Estos chips se utilizan para estimular la inflamación, el edema y el tratamiento farmacológico de enfermedades de la piel. La piel en chips se utiliza para cultivar tejidos cutáneos dentro de un sistema microfluídico que controla numerosos parámetros físicos y bioquímicos de la piel humana.

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• Barrera hematoencefálica en chip: Estos chips se utilizan para mantener la homeostasis cerebral, la inmunocitoquímica para analizar la morfología celular y la expresión de marcadores proteicos, el ensayo de permeabilidad y la obtención de imágenes de calcio para estudiar el funcionamiento neuronal del cerebro.

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• Human-on-Chip: Estos son dispositivos microfluídicos recubiertos con células humanas vivas y se utilizan para el desarrollo de fármacos, el modelado de enfermedades y la medicina personalizada. Estos chips también se utilizan para predecir las respuestas farmacocinéticas y farmacodinámicas de los fármacos en el cuerpo humano.

h3Perspectivas de la aplicación de Órganos en Chip ul

• Descubrimiento de fármacos: El segmento más grande del mercado de Órganos en Chip, debido a que un gran número de compañías farmacéuticas se centran en las pruebas de fármacos mediante modelos de Órganos en Chip.

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• Investigación toxicológica: Es el segundo segmento más grande del mercado de Órganos en Chip debido a que las principales universidades y centros de investigación se centran en la aplicación de OOC en las pruebas de toxicología de fármacos, que es un modelo mucho más avanzado en comparación con otras pruebas de toxicología de fármacos. Métodos.

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• Otros: Otras aplicaciones de los OOC incluyen las industrias de alimentos y bebidas y cosmética.

h3Perspectivas del usuario final de los órganos en chip ul

• Compañías farmacéuticas: Es el segmento más grande debido al aumento en el número de compañías farmacéuticas que utilizan OOC para sus pruebas de I+D, toxicidad y eficacia de fármacos.

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• Organizaciones de investigación: Es el segundo segmento más grande en el mercado de los órganos en chip debido a las principales universidades, organizaciones de investigación y centros de investigación sin fines de lucro que se centran en la aplicación de OOC en las pruebas de toxicología de fármacos. Por ejemplo, el Instituto Wyss recibió casi 5,6 millones de dólares en subvenciones de la FDA estadounidense para utilizar su tecnología de órganos en chip en pruebas en humanos en 2017.

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• Otros: Incluye pequeñas clínicas e institutos, así como investigadores individuales que trabajan en I+D de órganos en chip.

h3Perspectivas regionales sobre órganos en chip pAmérica: El mayor mercado regional de órganos en chip. Gracias a la disponibilidad de una amplia gama de productos y servicios ofrecidos por los principales actores, incluyendo el diseño personalizado de nuevos chips con una disposición específica de los órganos y el aumento de las pruebas toxicológicas de sustancias químicas en los diferentes tipos de células orgánicas.

Europa: Es el segundo mercado más grande y se espera que crezca a un ritmo constante durante el período de pronóstico. Se espera que el establecimiento de importantes proveedores de OOC en cinco países de la Unión Europea (UE), a saber, el Reino Unido, Alemania, Francia, Italia y España; las iniciativas y financiación gubernamentales a institutos de investigación; la colaboración entre empresas y universidades para desarrollar OOC innovadores, y una infraestructura sanitaria bien desarrollada impulsen el crecimiento del mercado.

Asia-Pacífico: El mercado regional de Órganos en Chip con mayor crecimiento. Además, la región cuenta con un marco regulatorio favorable para la aprobación de OOC en Corea del Sur, Australia, Japón y China. Este factor, junto con la alta prevalencia de enfermedades crónicas, impulsará el mercado durante el período de pronóstico.

Oriente Medio y África: Se espera que el mercado de órganos en chip de Oriente Medio muestre un mayor crecimiento en comparación con el mercado africano, debido a la presencia de países desarrollados como Arabia Saudita y Omán en la región.

Desarrollos de la industria de órganos en chip

pEn enero de 2024, Emulate anunció una asociación con Pfizer para desarrollar modelos OoC para el descubrimiento de fármacos y las pruebas de seguridad. En septiembre de 2023, CN Bio, una destacada empresa especializada en tecnología de órganos en chip (OOC) para el diseño y la producción de sistemas microfisiológicos (MPS) con órganos únicos y múltiples, firmó una asociación estratégica con LifeNet Health LifeSciences, también conocida como "LifeNet Health". LifeNet Health es una organización sin fines de lucro reconocida mundialmente por su experiencia en soluciones de investigación totalmente humanas. El propósito de esta colaboración es proporcionar a la serie PhysioMimix® OOC de MPS de CN Bio células humanas primarias validadas.El acuerdo implica la inclusión de células hepáticas de LifeNet Health, validadas por su alta calidad y MPS, en el kit preempacado de CN Bio para la esteatohepatitis no alcohólica (EHNA). Como alternativa, los clientes pueden obtener estas células directamente de LifeNet Health. Esta colaboración ofrece a los clientes una solución simplificada para replicar los modelos hepáticos in vitro avanzados desarrollados por la compañía y optimizar el éxito de sus ensayos. En noviembre de 2023, Emulate Inc. anunció el lanzamiento de su nueva plataforma Liver-on-a-Chip, un dispositivo microfluídico que permite modelar la función hepática in vitro. Esta plataforma está diseñada para proporcionar a los investigadores una forma más precisa y fiable de estudiar las enfermedades hepáticas y desarrollar nuevos tratamientos. InSphero AG anunció el lanzamiento de su nueva plataforma Skin-on-a-Chip, un dispositivo microfluídico que permite modelar la función cutánea in vitro. La plataforma Skin-on-a-Chip está diseñada para brindar a los investigadores un método más preciso y confiable para estudiar enfermedades de la piel y desarrollar nuevos tratamientos. En noviembre de 2023, Organovo Inc. anunció el lanzamiento de su nueva plataforma Ex Vivo Kidney, un riñón de bioingeniería que puede utilizarse para modelar la función renal in vivo. Esta plataforma está diseñada para brindar a los investigadores un método más preciso y confiable para estudiar enfermedades renales y desarrollar nuevos tratamientos. En abril de 2023, un equipo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH) en Corea del Sur y el Hospital Eunpyeong St. Mary's de la Universidad Católica de Corea logró con éxito el desarrollo de un chip multiorgánico en un chip, que utiliza tecnología de impresión celular 3D. Este innovador chip busca imitar fielmente las condiciones patológicas asociadas con la diabetes tipo 2 (DT2). Para simular las características patogénicas de la diabetes y sus consecuencias, el equipo de estudio produjo biotintas provenientes del páncreas, tejido adiposo e hígado, las cuales exhiben asociaciones significativas con la diabetes tipo 2 (DT2). Posteriormente, los investigadores utilizaron técnicas de impresión celular 3D para fabricar una plataforma de chip en chip multiorgánico, diseñada estratégicamente para replicar con precisión las características patológicas asociadas con la diabetes tipo 2 (DT2). (EE. UU.)

TissUse GmbH (Alemania)

MIMETAS BV (Países Bajos)

Hµrel Corporation

Nortis, Inc. (EE. UU.)

InSphero (Suiza)

TARA Biosystems, Inc. (EE. UU.)

Axosim (EE. UU.)

Organovo Holdings Inc.. (EE. UU.)

BioIVT (EE. UU.)

HemoShear Therapeutics, LLC (EE. UU.)