장기 칩 시장 조사 보고서 – 2032년까지의 세계 예측

글로벌 장기칩 시장 개요

장기 칩 시장 규모는 2023~2032년 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 11.7%로 2032년까지 2억 3천만 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 

장기 온 칩(OOC)은 생체 적합성 미세 유체 챔버가 있는 소형 플라스틱 장치로, 신체 기관의 중요한 생리 기능을 시뮬레이션하는 3D 배양에 여러 개의 살아있는 인간 세포가 포함되어 있습니다. 이러한 세포는 형태, 움직임, 흐름, 전기 자극, 액체 구배 등 인체의 측면을 인위적으로 복제하는 환경에 배치됩니다.

제약회사와 대학 산하 기업 간의 공동 판매 계약이 늘어나고 OOC의 새로운 고급 모델이 시장에 출시되는 사례가 증가했습니다. 첨단 장기별 모델과 휴먼온칩(Human-on-Chip) 모델의 예상 출시로 인해 향후 오르간온어칩(Organ-On-a-Chip) 시장의 성장률이 더욱 높아질 것으로 예상됩니다.

시장 규모가 작은 이유는 OOC가 아직 완전히 상용화되지 않았기 때문입니다. 아직 연구 및 개발 단계에 있으며 제한된 수의 최종 사용자가 사용하고 있습니다.

시장에 장기 칩(OOC) 시스템의 새로운 고급 모델이 도입되면서 제약 회사와 대학 분사 기관 간의 공동 판매 계약이 눈에 띄게 증가했습니다. 장기-온-어-칩(Organ-On-a-Chip) 시장의 미래 성장률은 향후 향상된 장기별 모델과 인간-온-칩(Human-on-Chip) 모델의 개발로 인해 더욱 높아질 것으로 예상됩니다. 

또한 시장 성장은 주요 업계 참가자들의 연구 개발 활동 증가로 이어진 강화된 약물 스크리닝 절차에 의해 주도될 것으로 예상됩니다. 또한 전략적 노력과 기술 개발도 향후 시장 성장에 기여할 것으로 예상됩니다.

시장 성장은 주로 두 가지 주요 요소, 즉 OOC(장기 칩) 모델을 사용하여 달성한 의약품 개발의 상당한 비용 절감과 정부 및 비정부 단체의 자금 가용성에 의해 영향을 받습니다. 높은 CAGR(연간 복합 성장률)로 예상되는 성장은 제약 회사와 대학 분사 간의 공동 판매 계약 수가 증가하고 시장에 OOC(Organ-On-A-Chip) 기술의 새로운 정교한 모델이 도입되었기 때문일 수 있습니다. 

향후 오르간 온 칩(Organ On a Chip) 시장의 성장률은 향후 정교한 장기별 모델과 휴먼 온 칩(Human-on-Chip) 모델의 도입으로 인해 더욱 강화될 가능성이 높습니다.

2024년 6월: Emulate, Inc.는 인간의 간 기능을 더 잘 시뮬레이션하도록 설계된 장기 칩 플랫폼의 새 버전을 출시했습니다. 이번 업그레이드를 통해 약물 대사 연구의 정확성이 향상될 것으로 기대됩니다.

2024년 4월 CN Bio는 시리즈 B 투자 라운드의 첫 번째 마감에서 Bayland Capital과 CN Innovations Holdings Ltd가 크게 기여하면서 2,100만 달러를 확보했습니다.

장기 칩 시장 동향

의약품 개발 비용을 대폭 절감할 수 있는 OOC 모델의 능력과 정부 및 비정부 기관의 보조금은 시장 성장에 영향을 미치는 주요 요인입니다. 제약회사와 대학 분사 간 공동 판매 계약 건수가 증가하고 OOC의 새로운 고급 모델이 시장에 출시됨에 따라 이러한 높은 CAGR이 증가할 것으로 예상됩니다. 첨단 장기별 모델과 휴먼 온 칩(Human-on-Chip) 모델의 예상 출시로 인해 향후 오르간 온 칩(Organ On a Chip) 시장의 성장률이 더욱 높아질 것으로 예상됩니다. 정부 및 비정부 기관의 보조금은 현재까지 전 세계 OOC 산업의 주요 동인이었습니다. 약물 개발 비용을 대폭 절감할 수 있는 OOC 모델의 능력은 향후 시장의 주요 동인이 될 것입니다.

또한 개선된 약물 스크리닝 방법론으로 인해 주요 기업의 R&D가 증가하고 전략적 이니셔티브와 기술 발전의 증가도 예측 기간 동안 시장 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

드라이버

• 장기칩 연구& 개발(R&D)

• 장기칩을 이용한 약물 스크리닝에 대한 수요 증가

• 통합적 접근 방식, 인간 질병 모델을 위한 OOC, 맞춤형 약물 테스트, MOOC를 사용한 테스트의 규제 상태에 대한 장기 칩 회사의 관심 증가

• OOC R&D를 위한 정부 이니셔티브 및 정부 자금 지원 증가: Mimetas 및 InSphero와 같은 주요 기업은 새롭고 효과적인 OOC 개발을 위해 미국 및 유럽의 정부 기관 및 대학과 협력해 왔습니다. 예를 들어, 2018년 InSphero는 해당 OOC 모델의 R&D를 위해 1,000만 달러의 정부 자금을 받았습니다.

제한

• 의약품 승인에 대한 엄격한 정부 규제


• OOC 모델의 복잡성

Organ-On-a-Chip 시장 부문 통찰력

장기형 칩 장기 유형 정보

• Lung-on-Chip: Organ On a Chip 시장에서 가장 큰 부문으로 2018년 약 20%의 점유율을 기록했습니다. Lung on a Chip은 마이크로칩에 살아 숨쉬는 인간 폐의 복잡한 3차원 모델입니다.

• 하트 온 칩(Heart-on-Chip): 심장 조직을 3차원 모델로 제작하는 데 사용되는 장치입니다. 이 장치는 심장 약물 개발과 맞춤형 의약품 및 손상된 심장 조직 재생을 위한 심장 독성 테스트를 연구하는 데 사용됩니다.

• 리버온칩(Liver-on-Chip): 이 칩은 생화학적, 대사적 정보를 생성하고 간의 기능을 보여줍니다. 칩의 형광 바이오센서 세포는 세포 사멸이나 자유 라디칼 손상을 포함한 간 세포 기능의 변화를 보여줍니다. 칩에 간의 중요한 응용 분야는 일반적인 독성, 기계적 독성 및 영양 대사를 테스트하는 것입니다.

• Intestine-on-Chip: 이 칩은 장 생리학과 인간 장의 병리 생리학을 연구하는 데 사용됩니다. 또한 신진대사, 영양, 감염, 약물 약동학 연구, 맞춤 의학 연구 등의 응용을 위한 연구 도구로도 사용됩니다.

• Kidney-on-Chip: 신장 온 칩은 장기 칩, 세포 및 시약을 구성합니다. 이 칩은 일반적인 독성, 기계적 독성, 신장에서의 약물 수송을 테스트하는 데 사용됩니다. 

• 스킨온칩(Skin-on-Chip): 이 칩은 염증 자극, 부종 및 약물 기반 피부 질환 치료에 사용됩니다. 스킨 온 칩은 인간 피부의 다양한 물리적, 생화학적 매개변수를 제어하는 ​​미세유체 시스템 내에서 피부 조직을 배양하는 데 사용됩니다.

• 혈뇌 장벽 칩: 이 칩은 뇌 항상성 유지, 세포 형태 및 단백질 마커 발현 분석을 위한 면역세포화학, 투과성 분석, 뇌의 신경 기능 연구를 위한 칼슘 이미징에 사용됩니다.

• Human-on-Chip: 살아있는 인간 세포가 내장되어 있고 약물 개발, 질병 모델링 및 맞춤형 의학에 사용되는 미세 유체 장치입니다. 이 칩은 인체에 대한 약물의 인간 약동학 및 약력학적 반응을 예측하는 데에도 사용됩니다.

Organ-on-a-Chip 애플리케이션 인사이트

• 약물 발견: 다수의 제약 회사가 장기 칩 모델을 통한 약물 테스트에 주력하고 있기 때문에 장기 온 칩 시장에서 가장 큰 부문입니다.

• 독성학 연구: 주요 대학과 연구 센터가 다른 약물 독성학 테스트 방법에 비해 훨씬 발전된 모델인 약물 독성학 테스트에 OOC 적용에 초점을 맞추고 있기 때문에 오르간 온 칩(Organ on a Chip) 시장에서 두 번째로 큰 부문입니다.

• 기타: OOC의 다른 응용 분야로는 식품 & 음료 및 화장품 산업

Organ-on-a-chip 최종 사용자 통찰력

• 제약 회사: R&D, 약물 독성 및 효능 테스트에 OOC를 사용하는 제약 회사의 수가 증가함에 따라 가장 큰 부문입니다.

• 연구 기관: 약물 독성 테스트에서 OOC 적용에 중점을 두고 있는 주요 대학, 연구 기관, 비영리 연구 센터로 인해 오르간 온 칩 시장에서 두 번째로 큰 부문입니다. 예를 들어, Wyss Institute는 2017년에 장기 칩 기술을 사용하여 인간을 테스트하기 위해 미국 FDA로부터 거의 560만 달러에 달하는 보조금을 받았습니다.

• 기타: OOC 연구개발에 참여하는 소규모 진료소, 연구소, 개인 연구원 포함

Organ-On-a-Chip 지역 통찰력

미주: 지역 최대 규모의 오르간 온 어 칩(Organ on a Chip) 시장입니다. 특정 장기 배열을 갖춘 새로운 칩의 맞춤형 설계와 다양한 유형의 장기 세포에 대한 화학물질의 독성 테스트 증가를 포함하여 주요 업체가 제공하는 광범위한 제품 및 서비스의 가용성 때문입니다.

유럽: 두 번째로 큰 시장이며 예측 기간 동안 꾸준한 속도로 성장할 것으로 예상됩니다. 유럽연합(EU) 5개국(영국, 독일, 프랑스, ​​이탈리아, 스페인)에 주요 OOC 제공업체 설립 연구 기관에 대한 정부 이니셔티브 및 정부 자금 지원; 혁신적인 OOC 개발을 위한 기업과 대학 간의 협력, 시장 성장을 주도할 것으로 예상되는 잘 발달된 의료 인프라.

아시아 태평양: 가장 빠르게 성장하는 지역 오르간 온 칩 시장입니다. 또한 이 지역은 한국, 호주, 일본, 중국에서 OOC 승인을 위한 지원 규제 프레임워크를 갖추고 있습니다. 만성 질환의 높은 유병률과 함께 이 요인이 예측 기간 동안 시장을 주도할 것입니다.

중동 및amp; 아프리카: 중동 오르간 온 칩 시장은 사우디아라비아, 오만 등 선진국이 진출해 아프리카 시장에 비해 더 큰 성장을 보일 것으로 예상된다.

장기온칩(Organ-on-a-Chip) 산업 발전
2024년 1월, Emulate는 신약 발견 및 안전성 테스트를 위한 OoC 모델을 개발하기 위해 화이자(Pfizer)와 파트너십을 발표했습니다.
2023년 9월, 미세생리학적 시스템(MPS) 설계 및 생산을 위한 장기기온칩(OOC) 기술 전문 기업인 CN Bio 단일 및 다중 장기를 보유한 LifeNet Health LifeSciences('LifeN'이라고도 함)와 전략적 파트너십 체결et Health." LifeNet Health는 모든 인간을 대상으로 한 연구 솔루션 분야의 전문성으로 전 세계적으로 인정받는 비영리 조직입니다. 이번 협력의 목적은 CN Bio의 PhysioMimix® OOC 시리즈 MPS에 검증된 일차 인간 세포를 제공하는 것입니다.

이번 계약에는 씨엔바이오의 비알코올성 지방간염(NASH) 'in-a-box' 키트에 고품질 MPS가 검증된 라이프넷헬스의 간세포가 포함되는 내용이 포함됐다. 또는 고객이 LifeNet Health에서 이러한 세포를 직접 얻을 수 있습니다. 이번 협력을 통해 고객은 회사에서 개발한 첨단 체외 간 모델을 복제하고 분석 성공률을 높일 수 있는 단순화된 솔루션을 제공받을 수 있습니다.

2023년 11월, Emulate Inc.는 체외에서 간 기능을 모델링하는 데 사용할 수 있는 미세유체 장치인 새로운 Liver-on-a-Chip 플랫폼 출시를 발표했습니다. Liver-on-a-Chip 플랫폼은 연구자들에게 간 질환을 연구하고 새로운 치료법을 개발할 수 있는 보다 정확하고 신뢰할 수 있는 방법을 제공하도록 설계되었습니다.

InSphero AG는 시험관 내에서 피부 기능을 모델링하는 데 사용할 수 있는 미세유체 장치인 새로운 Skin-on-a-Chip 플랫폼 출시를 발표했습니다. Skin-on-a-Chip 플랫폼은 연구자들이 피부 질환을 연구하고 새로운 치료법을 개발할 수 있는 보다 정확하고 신뢰할 수 있는 방법을 제공하도록 설계되었습니다.

2023년 11월, Organovo Inc.는 생체 내 신장 기능을 모델링하는 데 사용할 수 있는 생체 공학 신장인 새로운 Ex Vivo 신장 플랫폼 출시를 발표했습니다. Ex Vivo 신장 플랫폼은 연구자에게 신장 질환을 연구하고 새로운 치료법을 개발할 수 있는 보다 정확하고 신뢰할 수 있는 방법을 제공하도록 설계되었습니다.

2023년 4월, 포항공과대학교(POSTECH)와 가톨릭대학교 은평성모병원 연구팀이 3D 세포 프린팅 기술을 활용한 다중 장기 칩 온칩 개발에 성공했다. 이 혁신적인 칩은 제2형 당뇨병(T2D)과 관련된 병리학적 상태를 밀접하게 모방하는 것을 목표로 합니다. 당뇨병의 병원성 특성과 그 결과를 시뮬레이션하기 위해 연구팀은 제2형 당뇨병(T2D)과 중요한 연관성을 보이는 췌장, 지방 조직 및 간에서 추출한 바이오잉크를 생산했습니다. 

이후 연구원들은 3D 세포 프린팅 기술을 활용하여 제2형 당뇨병(T2D)과 관련된 병리학적 특징을 정확하게 복제하도록 전략적으로 설계된 다중 장기 칩 온어 칩 플랫폼을 제작했습니다. 

장기 칩 시장 주요 플레이어

• CN Bio Innovations Limited(영국)


• Emulate, Inc. (미국)


• TissUse GmbH(독일)


• MIMETAS BV(네덜란드)


• 휴렐 코퍼레이션


• Nortis, Inc.(미국)


• InSphero(스위스)


• TARA Biosystems, Inc.(미국)


• Axosim(미국)


• Organovo Holdings Inc. (미국)


• BioIVT(미국)


• HemoShear Therapeutics, LLC(미국)

Report Attribute/Metric	Details
Market Size	USD 0.23 Billion
CAGR	11.7% (2023- 2032)
Base Year	2022
Forecast Period	2023-2032
Historical Data	2021
Forecast Units	Value (USD Million)
Report Coverage	Revenue Forecast, Competitive Landscape, Growth Factors, and Trends
Segments Covered	Organ Type, Application and End-User
Geographies Covered	North America, Europe, Asia-Pacific, and Rest of the World (RoW)
Key Vendors	CN Bio Innovations Limited (UK), Emulate, Inc. (US), TissUse GmbH (Germany), MIMETAS BV (Netherlands), Hµrel Corporation, Nortis, Inc. (US), InSphero (Switzerland), TARA Biosystems, Inc. (US), Axosim (US), Organovo Holdings Inc. (US), BioIVT (US), HemoShear Therapeutics, LLC (US)
Key Market Opportunities	Ability of OOC models to reduce drug development costs drastically and grants by government and non-government entities
Key Market Drivers	·  Increasing investment by major companies in organ-on-a-chip research & development·  The growing demand for drug screening with organs-on-a-chips