美国生物模拟市场（2025 - 2030）

美国生物模拟市场规模和趋势

2024 年美国生物模拟市场规模估计为 17.8 亿美元，预计 2025 年至 2030 年复合年增长率为 16.2%。这种增长主要是由于越来越多地采用计算机建模和模拟工具来降低药物开发成本和时间。随着将新药推向市场的平均成本持续上升，制药和生物技术公司正在利用生物模拟来优化临床试验设计、预测药物相互作用并在研发过程的早期识别潜在的安全问题。对精准医疗的日益重视以及对患者特定剂量策略的需求进一步推动了对药理学和基于生理学的药代动力学 (PBPK) 建模的需求。

随着医疗保健行业朝着更精准的方向发展，随着重新制定治疗策略，对能够准确模拟患者特定治疗反应的工具的需求不断增长。生物模拟使研究人员能够开发解释个体遗传变异的详细模型，帮助预测不同患者对特定药物或治疗计划的反应。这种方法通过根据每位患者的独特情况定制治疗方案，提高了治疗效果，同时减少了不良反应。药物基因组学领域的不断扩大凸显了对能够将遗传数据纳入美国医疗保健领域的预测模型的先进生物模拟工具的迫切需求。

人工智能和机器学习的进步正在显着增强生物模拟工具的能力。这些技术可以更准确、更高效地模拟生物过程，使研究人员能够准确预测药物相互作用和结果。将人工智能和机器学习集成到生物模拟平台设施中测试个性化医疗方法的发展，其中治疗是根据个体患者的情况量身定制的。这种技术协同作用正在推动美国各地药物开发过程中采用生物模拟

此外，美国 FDA 越来越多地接受生物模拟数据作为监管提交的一部分，提供了有利的监管支持，从而促进了市场增长。生物制剂和复杂疗法（例如基因和细胞疗法）的兴起也促进了市场扩张，因为这些疗法通常需要先进的建模方法来评估疗效和安全性。此外，将人工智能和机器学习集成到生物模拟平台中，提高了模型的准确性和可扩展性，使这些工具在整个药物开发生命周期中更易于使用和更有价值。

COVID-19 大流行影响了美国市场，加速了对支持疫苗的生物模拟软件和服务的需求idates的快速开发和测试。例如，2020 年 8 月，美国生物模拟领域的参与者 Certara 与多家制药公司合作开发了一种新的生物模拟工具，利用虚拟患者和临床试验简化针对不同患者群体的候选疫苗开发。这项创新旨在在开始实际研究之前提供重要的见解，从而提高疫苗开发的效率和有效性。这项新功能已集成到 Certara 的定量系统药理学 (QSP) 平台中，凸显了生物模拟在美国医疗保健系统内的流行病应对工作中日益重要的重要性。

市场集中度和特征

美国市场在人工智能、机器学习和计算生物学进步的推动下表现出高度创新。 Certara 和Simulations Plus 等公司处于领先地位，将人工智能和机器学习集成到其生物模拟平台中提高药物开发的预测准确性和效率。例如，2024 年 5 月，Simulations Plus 推出了 GastroPlus X (GPX)，这是一个先进的基于生理学的药代动力学 (PBPK) 平台，结合了机器学习来简化工作流程并改善药物吸收预测。

“我们的开发过程包括重要的外部用户测试，并且我们在整个开发周期中寻求合作伙伴的反馈。这导致了一个完全重新设计、直观、灵活的平台，该平台遵循客户的研究和思维过程，而不是要求他们将其流程适应

- Neil Miller，Simulations Plus 模拟科学副总裁。

市场展示了高水平的伙伴关系和协作，特别是行业领导者与学术或研究机构之间的伙伴关系和协作。例如，2023 年 12 月，Certara 收购了 Applied BioMath 是一家数学建模和生物模拟平台开发商，致力于将定量系统药理学 (QSP) 生物模拟方法工业化，提高 QSP 方法在整个行业的可及性和可用性。这些合作标志着共同努力提高生物模拟能力并扩大其在药物开发中的应用。

美国食品和药物管理局 (FDA) 等卫生当局为市场提供监管。 FDA 制定了严格的指导方针，以确保生物模拟在药物发现和开发中的安全和实际应用。这些法规旨在维持较高的患者安全和科学诚信标准。随着技术进步不断重塑生物模拟领域，FDA 更新了其监管框架，以反映新兴的科学方法和创新，确保生物模拟工具与当前的研究和行业需求保持一致。

提供见解

由于软件在复杂生物过程建模和药物行为预测方面发挥着关键作用，因此 2024 年软件部门占据了最大的收入份额，达到 62.00%。主要驱动因素包括对早期药物开发工具的需求不断增加、人工智能集成平台的技术进步以及制药公司采用率的不断提高。例如，2024 年 8 月，Certara 推出了 Phoenix 8.5 版，这是一款用于药代动力学/药效 (PK/PD) 和毒代动力学建模的软件。

“Certara 开发的软件解决方案可将研究数据转化为科学家和监管机构值得信赖的见解，目的是更快地将新药推向市场。最新版本的 Phoenix 包括现有客户及其 IT 业务合作伙伴要求的新功能，可简化全面的 PK/PD 数据工作流程。”

- Max Kanevsky，Certara 首席技术官

服务预计在预测期内将以 17.2% 的最快复合年增长率增长。这种增长是由药物开发过程日益复杂性推动的，其中生物模拟服务预计将发挥重要作用。这一进步归因于更具针对性和更准确的联合疗法的开发，增加了对模拟支持的需求。

应用洞察

在药物开发流程数量不断增加的推动下，药物发现和开发领域在 2024 年占据了最大的市场份额。美国药物研究和制造商 (PhRMA) 报告称，超过 8,000 种药物正处于开发阶段。生物模拟软件在这一过程中发挥着至关重要的作用，它使研究人员能够构建生物系统的综合模型。生物模拟在药物基因组学和药物遗传学等领域的使用越来越多，极大地促进了这一领域的发展。

疾病建模是一个预计在预测期内增长最快。 全球传染病发病率不断上升，迫切需要先进的建模框架来预测疫情爆发并评估其对医疗保健系统的影响。此外，将大数据分析和人工智能融入疾病模型也推动了增长，从而实现更精确的预测和实时洞察。

治疗领域洞察

肿瘤学领域在 2024 年占据最大的收入份额。在肿瘤学中，生物模拟对于分析肿瘤行为、治疗反应和影响癌症结果的个体患者因素至关重要。通过整合基因组图谱、临床试验结果和药代动力学信息等不同的数据源，研究人员可以建立复杂的模型来预测肿瘤对不同疗法的反应。例如，2024年9月，Cellworks Group, Inc.宣布其生物模拟技术取得进展增强了对非小细胞肺癌（NSCLC）患者免疫治疗效果的预测。通过将基因组和转录组数据与肿瘤微环境的个性化建模相结合，这种方法可以提供比 PD-L1 和 TMB 等传统生物标志物更准确的结果预测。

预计传染病领域在预测期内将以最快的复合年增长率增长。生物模拟模型包含广泛的生物数据，例如病原体行为、宿主免疫反应和治疗结果，使研究人员和医疗保健专业人员能够预测传染病的进展并评估对各种疗法的反应。此外，这些模型对于通过模拟病原体产生耐药机制的场景来检查耐药性如何影响治疗效果非常有价值。

部署模型见解

基于云的细分市场以最大的收入份额，预计在预测期内将以最快的复合年增长率增长。与传统本地解决方案相比，云平台的灵活性、可扩展性和成本效率推动了这一增长。基于云的生物模拟使公司能够快速扩展计算能力，简化地理分散的团队之间的协作，并加快药物开发时间表。随着制药公司采用云技术，该细分市场将继续快速扩张。

混合模型细分市场预计将在预测期内大幅增长。这种方法对需要保护敏感数据同时利用云计算的灵活性的公司很有吸引力。驱动因素包括日益增长的数据隐私问题、法规遵从性以及对高效资源管理的需求。例如，制药公司使用混合模型在本地服务器上运行敏感模拟，同时利用云进行大规模数据处理一个处理。这种平衡可以加快药物开发速度并改善协作，使混合模型成为美国市场上有吸引力且不断增长的部署选项。

定价模型见解

基于许可的模型在 2024 年占据最大的收入份额。该模型使用户无需大量基础设施或开发成本即可使用复杂的工具。其适应性和可扩展性使公司能够从各种许可选项中进行选择，包括根据其要求和财务能力量身定制的单用户、多用户或企业范围许可。这些优势预计将支持该细分市场在预测期内的增长。

基于订阅的定价模式预计将在预测期内以最快的复合年增长率增长。订阅模式允许组织控制预算并优化资源分配。此外，该模型还推动了研究人员和机构之间的合作通过使先进的生物模拟工具更容易获得并减少进入壁垒。

最终用途见解

生命科学公司在 2024 年占据了最大的收入份额。公司正在将生物模拟软件作为基本的药物开发和研究工具进行整合。该软件使他们能够构建详细的生物系统模型，模拟药物对不同生理过程的影响。此外，生物模拟软件对于支持监管提交和确保制药行业的合规性至关重要。

学术和研究机构细分市场预计在预测期内增长最快。生物模拟模型可以模拟生物系统来预测其在不同场景下的行为。该软件帮助研究人员开发复杂生物过程的虚拟模型，包括药物相互作用ns、代谢途径和细胞反应。

关键美国生物模拟公司见解

美国市场的主要公司正在实施各种战略，以增强其市场占有率并扩大其产品和服务的可用性。扩张努力和战略合作伙伴关系是推动市场增长的关键驱动力。

最新进展

• 2024 年 10 月，Certara 收购了领先的化学信息提供商 ChemAxoncs软件。此次收购帮助 Certara 通过整合 ChemAxon 先进的分子建模和数据分析工具增强了其药物发现和开发能力。

“将 Chemaxon 的专业知识与 Certara 的生物模拟功能相结合，为生命科学公司提供独特的解决方案，以提高生产力并提高其科学创新的成功率。”

- Certara 首席执行官 William Feehery。

• 2024 年 9 月，Certara 与 Ichnos Glenmark Innovation (IGI) 合作，优化潜在一流抗癌药物的剂量策略。此次合作利用 Certara 的建模和模拟专业知识来增强药物的开发流程，旨在改善患者治疗结果并简化临床试验。

“我们很荣幸与 IGI 合作开发全面的生物模拟方法，使团队能够成功测试 ISB 2001 i在虚拟试验中，我们使用虚拟患者加上机械建模解决方案的独特专业知识和经验使我们能够加快 ISB 2001 到达患者的速度。虚拟患者技术是优化人类患者剂量的未来。”

- Certara 高级副总裁兼应用生物模拟主管。

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