Marktgröße, Anteil und Branchenanalyse von Organs-on-Chips nach Angebot (Produkte {Geräte, Verbrauchsmaterialien und Zubehör} und Dienstleistungen), nach Organmodell (Leber-auf-einem-Chip, Lunge-auf-einem-Chip, Darm-auf-einem-Chip, Niere-auf-einem-Chip und andere), nach Anwendung (Arzneimittelentdeckung und -entwicklung, toxikologische Forschung, Krankheitsmodellierung und andere), nach Endbenutzer (Pharmazie und Biotechnologie). Unternehmen, akademische und Forschungsinstitute und andere) und regionale Prognose, 2025–2032

Die globale Marktgröße für Organe auf Chips wurde im Jahr 2024 auf 154,1 Millionen US-Dollar geschätzt. Es wird erwartet, dass der Markt von 210,4 Millionen US-Dollar im Jahr 2025 auf 1.322,0 Millionen US-Dollar im Jahr 2032 wächst und im Prognosezeitraum eine jährliche Wachstumsrate von 30,0 % aufweist.

Organ-on-a-Chip, ein mikrotechnisches Gerät mit lebenden Zellen in Mikrofluidikkanälen, stimuliert die physiologische Funktion von Organen im menschlichen Körper. Diese Chips sind in Forschung und Tests nützlich, da sie den Flüssigkeitsfluss, Gewebeschnittstellen und mechanische Kräfte nachahmen und so das Verhalten realer Organe nachbilden. Darüber hinaus können sie menschliche Reaktionen ohne den Einsatz von Tierversuchen modellieren. Die Chip-Einführung nimmt mit der steigenden Nachfrage nach genaueren, kostengünstigeren und ethischeren Alternativen zu Tierversuchen in den Bereichen Toxizitätsstudien und Arzneimittelentwicklung zu. Es wird erwartet, dass dies das Marktwachstum ankurbeln wird.

Darüber hinaus wird der Markt von Emulate, MIMETAS, InSphero und CN Bio dominiert. Diese Akteure legen großen Wert darauf, die Produktreichweite in wichtigen Ländern zu erhöhen. Dies dürfte ihnen dabei helfen, einen großen Teil des Marktes zu erobern.

MARKTDYNAMIK

MARKTREIBER

Steigende Nachfrage nach prädiktiven präklinischen Modellen zur Förderung des Marktwachstums

Es ist zu beobachten, dass Biotech- und Pharmaunternehmen zunehmend Organ-on-Chip-Systeme einführen, da sie im Vergleich zu traditionell verwendeten Tiermodellen oder 2D-Zellkulturen für den Menschen relevante und hoch prädiktive Daten bereitstellen. Diese mikrofluidischen Plattformen verbessern die Vorhersagbarkeit von Toxizitäts- und Arzneimittelwirksamkeitsanalysen, da sie den Forschungsprozess rationalisieren, indem sie die Physiologie realer Organe nachbilden. Die Technologie ermöglicht die Identifizierung unwirksamer und unsicherer Verbindungen in einem frühen Stadium. Auch wenn die F&E-Kosten im Allgemeinen und die klinischen Ausfallraten hoch sind, trägt sie dazu bei, Ressourcen und Zeit während des Arzneimittelentwicklungsprozesses zu sparen. Es wird erwartet, dass dieser Trend zu Zuverlässigkeit und Präzision im Bereich der präklinischen Tests das weltweite Wachstum des Organs-on-Chips-Marktes in den kommenden Jahren vorantreiben wird.

• Beispielsweise wurde der Liver-Chip S1 von Emulate in das ISTAND-Pilotprogramm der FDA aufgenommen, was einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zur regulatorischen Qualifizierung von Organ-Chip-Technologien für Arzneimittelsicherheitstests darstellt. Das Tool zeigte eine Sensitivität von bis zu 87 % und eine Spezifität von 100 % bei der Vorhersage arzneimittelinduzierter Leberschäden und ebnete damit den Weg für humanrelevantere, zuverlässigere Modelle zur präklinischen Arzneimittelbewertung.

MARKTBEGRENZUNGEN

Hohe Entwicklungs- und Implementierungskosten behindern die Marktexpansion

Die weit verbreitete Einführung von Organ-on-Chip-Geräten wird durch die hohen Kosten begrenzt, die mit ihrem Design, ihrer Herstellung und ihrer Validierung verbunden sind. Die Integration fortschrittlicher MikrofluidikSensoren, Systeme, Sensoren und vom Menschen stammende Zellen erhöhen die Nachfrage nach spezialisierter Infrastruktur und Fachwissen. Allerdings stoßen kleine Biotech-Unternehmen und akademische Labore oft auf Schwierigkeiten, diese Technologien zu standardisieren oder sich diese zu leisten.

Darüber hinaus hat das Fehlen universeller Protokolle die Kosten erhöht und die regulatorische Akzeptanz verlangsamt. Diese finanziellen und technischen Hindernisse behindern die Ausweitung der Produktion und die Etablierung einer konsistenten Leistung über alle Geräte hinweg und behindern so das Marktwachstum.

MARKTCHANCEN

Expansion in personalisierte Medizinanwendungen bietet lukrative Wachstumschancen

In jüngster Zeit bietet die Organ-on-Chip-Technologie ein enormes Potenzial für die Erstellung patientenspezifischer Krankheitsmodelle unter Verwendung von Zellen, die von einzelnen Patienten stammen. Diese Fähigkeit hat es Forschern ermöglicht, unterschiedliche Reaktionen von Patienten auf dieselben Medikamente zu testen. Dies ebnet den Weg für maßgeschneiderte Behandlungsansätze. Darüber hinaus unterstützt die steigende Nachfrage nach Präzisionsmedizin auch die Einführung von Organ-on-Chip-Plattformen, die die Lücke zwischen Genomik und klinischem Ansprechen schließen und so funktionelle Erkenntnisse über die Verhaltensaspekte verschiedener Therapien in verschiedenen genetischen und physiologischen Kontexten liefern können. Darüber hinaus erweitert die zunehmende Verbreitung induzierter pluripotenter Stammzellen (iPSCs) diese Möglichkeit weiter und ermöglicht es Chips, die echte Patientenbiologie darzustellen. Aus diesem Grund entwickeln Forscher das Leber-auf-einem-Chip-Modell unter Einbeziehung von iPSC-abgeleiteten Hepatozyten.

• Beispielsweise haben Forscher des Drug Discovery Institute und des Department of Computational and Systems Biology der University of Pittsburgh, Pennsylvania, im April 2023 ein effektives statisches, plattenbasiertes Leber-auf-einem-Chip-Modell entwickelt, das iPSC-abgeleitete Hepatozyten, Makrophagen und Endothelzellen einbezieht, um die Arzneimitteltoxizität zu bewerten.

Markttrends für Organe auf Chips

Die Integration von KI in Multiorgansysteme wird sich zu einem wichtigen Markttrend entwickeln

Die Integration von Organs-on-Chip-Plattformen mitKünstliche Intelligenz (KI)und Multiorgan-„Organ-on-a-Chip“-Konfigurationen sind ein bedeutender Trend auf dem Markt. KI-Algorithmen können dabei helfen, die prädiktive Modellierung der Pharmakokinetik und des Krankheitsverlaufs beim Menschen zu ermöglichen, da sie das Potenzial haben, große Datensätze aus Chip-Experimenten zu analysieren. Eine umfassendere Simulation systemischer Arzneimittelreaktionen wurde durch die Kombination mehrerer Organmodelle wie Darm-Gehirn oder Leber-Herz ermöglicht. Diese Integration bietet die Möglichkeit, eine datengesteuertere und schnellere Entscheidungsfindung in den Bereichen Toxikologie, Arzneimittelentwicklung und Präzisionsforschung im Gesundheitswesen zu unterstützen.

• Beispielsweise brachte CN Bio im Oktober 2025 PhysioMimix Core auf den Markt, ein All-in-one-Multiorgan-on-a-Chip-System, das in ein einziges mikrophysiologisches System (MPS) integriert ist. Diese Plattform unterstützt validierte Leistung in Einzelorgan-, Multiorgan- und Hochdurchsatzkonfigurationen und ermöglicht es Forschern, komplexe menschliche Physiologie in vitro einfach und skalierbar nachzubilden.

HERAUSFORDERUNGEN DES MARKTES

Regulatorische Validierungs- und Standardisierungsprobleme stellen eine Herausforderung für das Marktwachstum dar

Es wird erwartet, dass das Fehlen standardisierter Validierungsrichtlinien in den letzten Jahren eine große Herausforderung für das Marktwachstum darstellen wird. Regulierungsbehörden wie die FDA und die EMA haben noch keine vollständigen Rahmenbedingungen für die Integration von Organ-on-Chip-Daten in Arzneimittelzulassungsprozesse geschaffen. Dies hält Pharmaunternehmen davon ab, massiv in die Technologie für entscheidende Studien zu investieren.

Darüber hinaus bleibt die Reproduzierbarkeit über verschiedene Plattformen und Labore hinweg inkonsistent, was den studienübergreifenden Vergleich und die Akzeptanz erschwert. Es wird erwartet, dass dies die Marktexpansion im Prognosezeitraum gefährden wird.

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Segmentierungsanalyse

Durch Anbieten

Zunehmendes Outsourcing für die Arzneimittelforschung und andere Anwendungen durch Forschungseinrichtungen und Pharmaunternehmen förderte das Segmentwachstum

Auf der Grundlage der Segmentierung nach Angeboten wird der Markt in Produkte und Dienstleistungen unterteilt. Darüber hinaus ist das Produktsegment in Geräte sowie Verbrauchsmaterialien und Zubehör unterteilt.

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Das Dienstleistungssegment dominierte im Jahr 2024 den weltweiten Marktanteil von Organs-on-Chips. Mehrere Forschungseinrichtungen und Pharmaunternehmen entscheiden sich für Auftragsforschungs- oder Testdienstleistungen von Organ-on-Chip-Anbietern, die gebrauchsfertige Datenpakete für Toxizität, Arzneimittelwirksamkeit und Krankheitsmodellierung liefern. Dies reduziert die Einrichtungskosten, beschleunigt Forschung und Entwicklung und gewährleistet den Zugriff auf validierte Chipplattformen und Daten auf regulatorischer Ebene.

• Im Januar 2024 gaben CN Bio und Altis Biosystems eine strategische Partnerschaft zur Entwicklung eines menschlichen Darm-/Leber-In-vitro-Modells der nächsten Generation bekannt, mit dem Ziel, ADME-Studien (Absorption, Verteilung, Metabolismus und Ausscheidung) zu verbessern. Diese Zusammenarbeit kombiniert das RepliGut Planar-Jejunum-Darmmodell von Altis mit dem PhysioMimix-Leber-on-a-Chip von CN Bio und schafft so ein integriertes Multiorgansystem, das die orale Arzneimittelverabreichung genauer nachahmt und die Vorhersagbarkeit der Bioverfügbarkeit menschlicher Arzneimittel verbessert.

Darüber hinaus wird für das Produktsegment im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 30,2 % prognostiziert.

Nach Orgelmodell

Hohe Bedeutung von CGE in der Nukleinsäureanalyse, um das Wachstum des Segments voranzutreiben

Basierend auf dem Organmodell wird der Markt in Leber-auf-einem-Chip, Lunge-auf-einem-Chip, Darm-auf-einem-Chip, Niere-auf-einem-Chip und andere unterteilt.

Nach Organmodell hatte das Segment der Leber auf einem Chip im Jahr 2024 den größten Anteil. Die Leber ist der häufigste Ort arzneimittelinduzierter Toxizität und für einen erheblichen Anteil verantwortlichder klinischen StudieMisserfolge und Drogenentzug. Daher sind genaue Lebermodelle von entscheidender Bedeutung für die Vorhersage des humanspezifischen Arzneimittelstoffwechsels und der Hepatotoxizität. Dies treibt den Bedarf an der Entwicklung fortschrittlicher Leber-on-Chips voran, die voraussichtlich zum Wachstum des Segments beitragen werden. Darüber hinaus hält das Segment im Jahr 2025 einen Anteil von 36,7 %.

Darüber hinaus wird erwartet, dass das Lung-on-a-Chip-Segment im Prognosezeitraum mit einer jährlichen Wachstumsrate von 30,0 % wachsen wird.

Auf Antrag

Die schnelle Ausweitung der Arzneimittelforschungs- und -entwicklungsdienste durch Organ-on-Chip-Anbieter trieb das Segmentwachstum voran

Basierend auf der Anwendung ist der Markt in Arzneimittelforschung und -entwicklung, toxikologische Forschung, Krankheitsmodellierung und andere unterteilt.

Nach Anwendung hatte das Segment Arzneimittelforschung und -entwicklung im Jahr 2024 den größten Anteil. Das Wachstum des Segments ist auf die zunehmende Konzentration von Organs-on-Chip-Dienstleistern auf den Ausbau der Arzneimittelforschungs- und -entwicklungsdienstleistungen zurückzuführen, wodurch die Effizienz von Forschung und Entwicklung verbessert, Kosten gesenkt und die Vorhersagegenauigkeit klinischer Studien verbessert werden. Darüber hinaus hält das Segment im Jahr 2025 einen Anteil von 52,9 %.

• Beispielsweise kündigte Emulate im Januar 2021 eine erweiterte Anwendungs- und Service-Roadmap für seine Organ-on-a-Chip-Technologie an, die den Einsatz von kleinen Molekülen auf fortschrittliche Biologika und Gentherapien ausdehnt und sich mit der komplexen menschlichen Biologie und Immunreaktionen befasst, um die Arzneimittelentwicklung zu verbessern.

Darüber hinaus wird erwartet, dass das Segment der Krankheitsmodellierung im Prognosezeitraum mit einer jährlichen Wachstumsrate von 30,5 % wächst.

Vom Endbenutzer

Bedeutende Anzahl von Pharma- und Biotechnologieunternehmen weltweit, die das Segmentwachstum vorantreiben

Basierend auf dem Endbenutzer wird der Markt segmentiertpharmazeutisch& Biotechnologieunternehmen,

akademische und Forschungsinstitute und andere.

Im Jahr 2024 wurde der Weltmarkt hinsichtlich der Endverbraucher von Pharma- und Biotechnologieunternehmen dominiert. Das Wachstum ist auf die beträchtliche Anzahl von Pharma- und Biotechnologieunternehmen zurückzuführen, die Organ-on-Chip-Systeme für die Arzneimittelforschung und -entwicklung nutzen, wodurch die Nachfrage steigt und wichtige Akteure zur Innovation fortschrittlicher Systeme ermutigt werden.  Darüber hinaus hält das Segment im Jahr 2025 einen Anteil von 55,5 %.

Darüber hinaus wird für das Segment der akademischen und Forschungsinstitute im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 30,3 % prognostiziert.

Regionaler Ausblick auf den Organs-on-Chips-Markt

Geografisch ist der Markt in Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum, Lateinamerika sowie den Nahen Osten und Afrika unterteilt.

Nordamerika

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Nordamerika hielt im Jahr 2023 den dominierenden Anteil mit einem Wert von 48,9 Millionen US-Dollar und behielt auch im Jahr 2024 den führenden Anteil mit 68,8 Millionen US-Dollar. Das Wachstum ist in erster Linie auf höhere Investitionen in Forschung und Entwicklung von Pharma- und Biotechnologieunternehmen in den USA zurückzuführen, was die Nachfrage nach Organ-on-Chip-Systemen ankurbelt und mehrere wichtige Akteure dazu bringt, ihr Produkt- und Serviceangebot zu erweitern. Darüber hinaus gehen wichtige Unternehmen zunehmend Partnerschaften ein, um das Forschungs- und Entwicklungsszenario in der Region zu verbessern, was voraussichtlich die Nutzung der Organ-on-Chip-Technologie weiter steigern wird. Im Jahr 2025 wird der US-Markt schätzungsweise 87,2 Millionen US-Dollar erreichen.

• Beispielsweise ging Hesperos, Inc. im Juni 2025 eine Partnerschaft mit einbiopharmazeutischDas Unternehmen Psilera beschleunigt die präklinische Entwicklung von Psileras führendem Neuroplastogen-Wirkstoff PSIL-006 zur Behandlung der frontotemporalen Demenz (FTD).

Europa und Asien-Pazifik

Andere Regionen wie Europa und der asiatisch-pazifische Raum werden im Prognosezeitraum voraussichtlich erheblich wachsen. Im Zeitraum 2025–2032 wird die Region Europa voraussichtlich eine Wachstumsrate von 28,8 % verzeichnen, die zweithöchste aller Regionen, und bis 2025 einen Wert von 54,6 Mio. USD erreichen. Das Wachstum der Region ist hauptsächlich auf umfangreiche Studien zurückzuführen, die in akademischen und Forschungsinstituten in Ländern wie Großbritannien und Deutschland durchgeführt werden. Aufgrund dieser Faktoren werden Länder wie Großbritannien, Frankreich und Deutschland im Jahr 2025 voraussichtlich einen Wert von 13,7 Mio. USD, 7,4 Mio. USD bzw. 12,7 Mio. USD verzeichnen. Nach Europa wird der Markt im asiatisch-pazifischen Raum im Jahr 2025 voraussichtlich 51,7 Mio. USD erreichen und sich zur drittgrößten Region auf dem Weltmarkt entwickeln. Schätzungen zufolge werden Indien und China in der Region im Jahr 2025 einen Wert von 6,5 Milliarden US-Dollar bzw. 17,3 Milliarden US-Dollar erreichen.

Lateinamerika und der Nahe Osten und Afrika

Im Prognosezeitraum dürften die Regionen Lateinamerika sowie Naher Osten und Afrika ein moderates Wachstum verzeichnen. Im Jahr 2025 wird die lateinamerikanische Organs-on-Chips-Industrie voraussichtlich einen Wert von 7,1 Millionen US-Dollar erreicht haben. Das Wachstum ist vor allem auf die zunehmenden Partnerschaften zwischen Dienstleistern und regionalen Unternehmen zur Unterstützung von Forschungsstudien zurückzuführen. Im Nahen Osten und in Afrika wird der GCC bis 2025 voraussichtlich einen Wert von 3,8 Millionen US-Dollar erreichen.

WETTBEWERBSFÄHIGE LANDSCHAFT

Wichtige Akteure der Branche

Der starke Fokus auf Serviceerweiterungen und Partnerschaften stärkte die Position prominenter Akteure

Im Jahr 2024 hielten Emulate, MIMETAS und InSphero gemeinsam den größten Marktanteil bei Organs-on-Chips. Diese Unternehmen arbeiten mit CROs, Pharmaunternehmen und Forschungseinrichtungen zusammen, wodurch ihre Produkt- und Servicereichweite in den kommenden Jahren voraussichtlich weltweit gestärkt wird.

Andere namhafte Unternehmen, darunter CN Bio, TissUse, AIM Biotech und andere, erhöhen ihre Investitionen zur Erweiterung ihres Angebots und konzentrieren sich auf die Entwicklung fortschrittlicher Organ-on-Chip-Systeme, um in den kommenden Jahren einen bedeutenden Marktanteil zu erobern.

LISTE DER WICHTIGSTEN ORGANS-ON-CHIPS-UNTERNEHMEN IM PROFIL

• Emulieren (USA)
• MIMETAS B.V.(UNS.)
• InSphero(Schweiz)
• SynVivo, Inc.(UNS.)
• CN Bio Innovations Ltd(VEREINIGTES KÖNIGREICH.)
• TissUse GmbH (Deutschland)
• BICO (Schweden)
• AlveoliX AG (Schweiz)
• BiomimX S.r.l. (Italien)
• AIM Biotech (Singapur)

WICHTIGE ENTWICKLUNGEN IN DER INDUSTRIE

• Oktober 2025:CN Bio Innovations Ltd. brachte PhysioMimix Core auf den Markt, das erste All-in-one-Organ-on-a-Chip (OOC)-System, das validierte Leistung für Einzelorgan-, Multiorgan- und Hochdurchsatzkonfigurationen innerhalb eines einzigen mikrophysiologischen Systems liefert.
• September 2025:Das Royal Veterinary College (RVC) hat sich mit Emulate zusammengetan, um Organ-on-a-Chip-Modelle zu entwickeln, die veterinärmedizinische und präklinische Anwendungen vorantreiben und den Zugang zu dieser Technologie für die Forschung erweitern.
• Februar 2025:Xellar Biosystems ist eine geförderte Forschungskooperation mit Sanofi (über die iDEA-TECH Awards) eingegangen, um OOC-Modelle für die Bewertung der vaskulären Toxizität zu entwickeln.
• Januar 2025:PhenoVista Biosciences, ein CRO, hat sich mit NETRI, einem Hersteller von Organ-on-Chip-Geräten, zusammengetan, um die High-Content-Imaging-Assays von PhenoVista mit den Organ-on-Chip-Geräten von NETRI zu kombinieren und so verbesserte funktionale, skalierbare Assay-Dienstleistungen für die Arzneimittelentwicklung anzubieten.
• September 2024:Emulate stellte den Chip-R1 Rigid Chip vor, der aus nur minimal medikamentenabsorbierenden Kunststoffen hergestellt wurde, um die Genauigkeit bei ADME- (Absorption, Verteilung, Metabolismus und Ausscheidung) und toxikologischen Anwendungen zu verbessern.

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Berichtsumfang und Segmentierung