报告概述

体外肺模型市场规模预计将从 2023 年的3.14 亿美元增长到 2033 年的15.886 亿美元左右，在预测期内复合年增长率为 17.6% 2024年至2033年。

药物开发和毒理学对先进可靠的测试方法的需求不断增长，正在推动体外肺模型市场的增长。这些模型使研究人员能够在不依赖动物测试的情况下研究呼吸道疾病、药物反应和环境污染物的影响。体外肺模型在评估新药的安全性和有效性、评估可吸入物质的毒性以及研究 COVID-19 和哮喘等呼吸道感染等应用中至关重要。

随着制药公司和研究机构专注于改进药物发现流程，体外肺模型EL 提供了减少与传统测试方法相关的时间和成本的机会。例如，2023 年 10 月，旨在评估新药安全性的 3D 人肺模型背后的两名科学家获得了250 万美元资金来扩大他们的业务。

这笔资金旨在增强他们的实验室设施并满足对这些创新模型不断增长的需求。最近的趋势还包括集成芯片器官系统等先进技术，以及开发更复杂的类人肺部模型，从而在复制人类肺部生理学方面提供更高的准确性。这些创新为个性化医疗带来了新的机遇，患者特异性肺模型可以指导呼吸系统疾病的更有效治疗。

关键要点

• 2023 年，体外肺模型市场的收入为3.14 亿美元，复合年增长率为 17.6%，预计到2033年将达到15.886亿美元。
• 产品类型细分为2D模型和3D模型，其中2D模型在2023年占据主导地位，市场份额为56.7%。
• 从应用角度考虑，市场分为生理研究、药物发现和毒理学研究、3D模型模型开发等。其中，药物发现和毒理学研究占据了50.9%的显着份额。
• 此外，就最终用途领域而言，市场分为制药和生物技术公司、学术研究机构等。制药和生物技术公司行业占据主导地位，在体外肺模型市场中占据着62.3%的最大收入份额。
• 北美在 2023 年占据了38.6%的市场份额，从而引领市场。

产品类型分析

2D 模型细分市场在 2023 年处于领先地位，由于其成本效益和设计简单，占据了 56.7% 的市场份额。这些模型在平面上复制肺细胞的结构，预计将越来越多地用于药物筛选、毒性测试和疾病建模的研究。预计 2D 模型仍将是早期研究的首选，主要是因为其易于使用与 3D 模型相比，使用更方便，结果更快，运营成本更低。

药物测试中对高通量筛选方法的需求不断增长，这可能会推动 2D 模型的进一步采用。此外，随着研究人员继续寻求变量较少的可靠、可重复的数据，2D 模型在创建标准化实验条件方面的简单性和灵活性预计将持续增长。主要在实验室和小规模研究环境中。

应用分析

随着制药公司加强对开发更安全、更有效的药物的关注，药物发现和毒理学研究占据了50.9%的显着份额。随着监管机构和研究人员强调需要更准确的临床前测试来预测药物功效和毒性，预计肺部模型在这些研究中的使用将会扩大。

在药物发现中，利用体外模型模拟人类肺部环境的能力可能有助于加速新疗法的开发，特别是针对哮喘、慢性阻塞性肺病 (COPD) 和肺癌等肺部疾病。个性化医疗的兴起，加上呼吸系统疾病的日益流行，预计将进一步推动毒理学研究中对肺模型的需求。

这些模型提供了重要信息深入研究药物如何与肺组织相互作用，减少动物试验的需要，并为临床试验提供更可靠的结果。

最终用途分析

制药和生物技术行业出现显着增长，由于对药物开发和测试创新的大量投资，获得了62.3%收入份额。药物配方日益复杂以及对靶向治疗的需求不断增长正在推动体外肺模型的采用。这些模型对于模拟肺部疾病和评估药物对肺组织的影响、提高临床试验的成功率至关重要。

人们越来越关注减少动物试验和提高临床前数据的准确性。因此，制药和生物技术公司正在将体外肺模型整合到其研发过程中。这种集成支持更精细的临床前分析，并且他开发更有效的药物。

监管机构对详细呼吸道药物测试的要求正在上升。为此，制药和生物技术公司正在扩大体外肺模型的使用。这种扩张有助于他们遵守监管标准并改善他们的产品管道。随着法规收紧，对这些模型的依赖预计会增加，从而促进更好的药物开发成果。

主要细分市场

按产品类型

• 2D模型
• 3D模型

按应用

• 生理学研究
• 药物发现和毒理学研究
• 3D模型开发
• 其他

按最终用途划分

• 制药和生物技术公司
• 学术研究机构
• 其他

驱动因素

研发活动的增加正在推动体外肺模型市场

G赛艇研发活动通过促进呼吸道疾病研究的创新和先进模型的创建，显着推动了体外肺模型市场的发展。 2024 年 8 月，韩国化学技术研究院 (KRICT) 传染病治疗研究中心与浦项科技大学 (POSTECH) 材料科学与工程系合作开发人工肺。

这些假肺支持呼吸道感染和药物测试的研究，包括与 COVID-19 相关的研究。此次合作凸显了对开发更准确、功能更强的肺部模型的投资不断增加，这些模型可以模仿人类生理学，从而提高实验结果的可靠性。研发计划的重点是整合生物材料和组织工程技术，以创建复制人肺内复杂相互作用的模型。

此外，慢性病的增加呼吸系统疾病和个性化医疗的需求推动了对复杂体外肺模型的需求。这些模型使研究人员能够对药物进行高通量筛选、评估毒理学效应并更有效地了解疾病机制。此外，3D 生物打印和微流体技术的进步有助于开发更精确和可扩展的肺模型。

通过研发活动不断推动创新，预计将扩大体外肺模型的功能和应用，从而推动市场增长。政府和私营部门增加资金支持这些努力，确保市场保持活力并应对新出现的医疗保健挑战。

限制

技术的高度复杂性限制了体外肺模型市场

体外肺模型市场的一个重大限制是高开发和利用这些模型所涉及的技术的复杂性。创建准确且功能性的肺部模型需要组织工程、生物材料和微加工技术方面的先进专业知识，这可能成为许多研究机构和公司的障碍。

这些模型的复杂性需要专门的设备和高技能的人员，从而导致运营成本增加和开发时间更长。此外，集成多个生物和机械组件来模拟人类肺部环境带来了技术挑战，可能会阻碍广泛采用。

保持实验结果的一致性和可重复性还需要对模型进行细致的校准和标准化，这进一步使其使用复杂化。较小的组织可能难以承担必要的技术和培训投资，从而限制了它们对市场的参与。此外，r技术进步的快速步伐意味着现有模型很快就会过时，需要不断升级和创新。

这种不断改进的需求不仅增加了成本，还带来了知识产权挑战和竞争压力的风险。因此，体外肺模型的高度复杂性限制了可及性并增加了新参与者的进入壁垒，从而限制了市场的增长。

机遇

人工智能和机器学习的集成

人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 的日益集成通过提高实验过程的精度和效率，为体外肺模型市场创造了大量机会。 2023 年 10 月，Molecular Devices, LLC 推出了正在申请专利的 CellXpress.ai 自动细胞培养系统。

这种支持机器学习的解决方案可自动执行复杂的饲喂和传代任务，集成了液体ID 处理器、培养箱和成像仪为科学家在实验室提供更高的效率和自主权。人工智能和机器学习技术的结合可以实现实时数据分析和预测建模，使研究人员能够优化细胞培养条件并提高肺模型模拟的准确性。

人工智能驱动的平台可以分析大量实验数据，以识别传统方法可能遗漏的模式和相关性，从而做出更明智的决策并加快发现周期。此外，机器学习算法可以增强肺部模型的定制能力，根据特定的研究需求和患者概况进行定制，从而支持个性化医疗计划。

自动化日常任务的能力减少了实验室人员的工作量，使他们能够专注于更复杂和创新的研究方面。此外，人工智能和机器学习促进了多个数据源的集成，提供了一个完整的解决方案。对肺生理学和疾病机制的深入了解。

这种技术协同作用可能会加速更复杂、更可靠的体外肺模型的开发，从而推动市场扩张。随着对高通量和高精度研究工具的需求不断增长，人工智能和机器学习的整合预计将在塑造体外肺模型市场的未来方面发挥关键作用，促进改善医疗保健结果的进步。

宏观经济/地缘政治因素的影响

宏观经济和地缘政治因素显着影响体外肺模型市场。从积极的一面来看，在全球对精准医疗的关注推动下，对医疗保健和生物技术的投资不断增加，增加了对包括肺模型在内的先进研究工具的需求。呼吸系统疾病的日益流行以及对更好药物检测方法的需求进一步支持市场增长。

然而，经济衰退可能会阻碍研发投资，特别是在资源有限的地区。地缘政治紧张局势和贸易壁垒可能会扰乱用于创建肺部模型的关键材料的供应链，从而提高成本。不同地区的监管复杂性和医疗保健政策的变化又增加了一层不确定性。尽管存在这些挑战，由于细胞模型的不断创新和药物测试的进步，使体外系统更加可靠和更具成本效益，市场预计将蓬勃发展。

趋势

伙伴关系和协作激增，推动体外肺模型市场

不断增长的伙伴关系和协作在扩大体外肺模型市场方面发挥着至关重要的作用。生物技术公司、研究机构和学术组织之间的高水平合作可能会加速技术进步和d 提高模型精度。 2021 年 12 月，安捷伦科技公司和 Lonza Group AG 建立了战略合作伙伴关系，将尖端技术与 Lonza 的 Cocoon 平台相集成。

此次合作预计将通过将现有和新的分析方法纳入平台的工作流程来增强患者规模的细胞疗法生产。随着对更准确和可扩展肺模型的需求不断增加，此类战略联盟预计将通过推出满足研究人员和医疗保健提供者不断变化的需求的创新解决方案来推动市场向前发展。

区域分析

北美在体外肺模型市场上处于领先地位

北美以最高的收入份额主导了该市场。 38.6% 由于生物医学研究的进步以及对准确的临床前测试模型的需求不断增加。该地区的研究人员不断增加人们很快转向体外模型来研究呼吸道疾病，包括哮喘、慢性阻塞性肺病和肺癌，因为这些模型为动物试验提供了更相关、更具成本效益的替代方案。

对个性化医疗和精准治疗的日益重视也刺激了体外肺模型的采用，因为它们能够更准确地预测个体对治疗的反应。 SEED Biosciences 于 2024 年 7 月推出的 Dispen3D 专为温和且可追踪地分配单个球状体/类器官细胞而设计，突显了该地区对先进研究工具的承诺。

该平台支持创建更复杂的肺部模型，加速精准医学研究。此外，该地区强大的医疗基础设施，加上肺部疾病研究资金的增加，促进了对这些创新模型的需求不断增长。随着体外肺模型的发挥，这一趋势预计将持续下去在北美的药物发现和疾病研究中发挥着至关重要的作用。

预计亚太地区在预测期内将经历最高的复合年增长率

由于呼吸系统疾病和癌症发病率的增加以及研究和技术的进步，预计亚太地区将以最快的复合年增长率增长。根据世界癌症研究基金会的数据，2022 年，中国报告的肺癌病例数位居全球第一，而日本和印度分别排名第三和第四。

日益增长的肺部疾病负担预计将加速对用于研究和药物开发的更有效和高效的临床前模型（例如体外肺部模型）的需求。人们越来越关注减少对动物试验的依赖和提高研究结果的准确性，这可能会推动体外模型在该地区的采用。

此外，不断扩大的生物技术和制药行业中国和印度等国家的医疗行业预计将推动市场的增长，因为这些行业投资于药物发现和个性化治疗的先进技术。随着各国政府优先考虑医疗保健和研究进展，体外肺模型市场可能会在亚太地区出现强劲增长。

主要地区和国家

• 北部美洲
  • 美国
  • 加拿大
• 欧洲
  • 德国
  • 法国
  • 英国
  • 西班牙
  • 意大利
  • 俄罗斯
  • 荷兰
  • 其他地区欧洲
• 亚太地区
  • 中国
  • 日本
  • 韩国
  • 印度
  • 澳大利亚
  • 新西兰
  • 新加坡
  • 泰国
  • 越南
  • 其他地区亚太地区
• 拉丁美洲
  • 巴西
  • 墨西哥
  • 拉丁美洲其他地区
• 中东和放大器；非洲
  • 南非
  • 沙特阿拉伯
  • 阿联酋
  • 中东和非洲其他地区

主要参与者分析

体外肺模型市场的主要参与者采取投资3D细胞培养技术和先进生物材料等策略来提高模型准确性和功能。公司与制药公司和学术机构合作，推动呼吸系统疾病和药物开发的研究。

通过可定制的解决方案扩展其产品范围有助于满足不同的客户需求，包括毒理学研究和药物筛选。高度重视法规遵从性和获得认证，确保他们的模型符合行业标准。此外，通过增加对生物技术和医疗保健创新的投资来瞄准新兴市场可加速增长。

Epithelix 是体外肺模型市场的关键参与者，专门研究人体组织模型为呼吸系统研究提供解决方案。该公司提供 MucilAir™ 和 SmallAir™ 等产品，可复制人类气道和肺泡环境。 Epithelix 强调创新和质量，满足全球制药和化妆品行业的需求，同时保持对道德研究实践的坚定承诺。

体外肺模型市场的主要参与者

• POSTECH
• Nortis
• MIMETAS
• ImmuONE
• BICO
• Epithelix
• ATTC全球
• AlveoliX AG

近期进展

• 2023 年 11 月：ImmuONE 额外筹集了 248 万美元，以进一步开发其肺模型，作为药物研究中动物测试的可行替代方案。这笔资金预计将显着扩大公司的客户群。
• 2021 年 9 月：BICO 子公司 MatTek、CELLINK 和 Visikol 启动了一项合作计划建立提供先进生物打印服务的CRO，标志着行业的重大发展。