Tamaño del mercado, participación e industria del cultivo celular 3D, por tipo (basado en andamios, libre de andamios y otros), por aplicación (Investigación del Cáncer, Ingeniería de Tisos y Medicina Regenerativa, Descubrimiento y Desarrollo de Drogas y otros), por el usuario final (Pharmaceutical & Biotechnology Companies, Laboratorios académicos y de investigación, y otros), y pronósticos regionales, 2025-2032

El tamaño global del mercado del cultivo celular 3D se valoró en USD 2.54 mil millones en 2024. Se prevé que el mercado creciera de USD 2.83 mil millones en 2025 a USD 6.29 mil millones para 2032, exhibiendo una tasa compuesta anual del 12.1% durante el período de pronóstico. América del Norte dominó el mercado global con una participación de 45.15% en 2024.

Un entorno de cultivo que permite que las células crezcan e interactúen con el marco extracelular circundante en tres dimensiones se llama cultivo celular 3D. Se proyecta que la creciente prevalencia de enfermedades crónicas y la creciente preferencia por las alternativas a las pruebas con animales alimentarán el crecimiento global del mercado del cultivo celular 3D.

• Por ejemplo, según las estimaciones de la Organización Panamericana de la Salud 2023, se registrarán alrededor de 20 millones de casos de cáncer nuevos en todo el mundo.

Algunas áreas de aplicación típicas de estos cultivos incluyen investigación del cáncer, descubrimiento de fármacos, medicina regenerativa y terapia celular. Se proyecta que la utilización sustancial de esta técnica en estas áreas de aplicación aumente la expansión del mercado. Además, se espera que el creciente enfoque de los jugadores clave en la introducción de productos avanzados e ingresar áreas geográficas sin explotar impulse el crecimiento del mercado.

Instantánea y destacados del mercado de cultivo celular 3D

Tamaño y pronóstico del mercado:

• 2024 Tamaño del mercado: USD 2.54 mil millones
• Tamaño del mercado 2025: USD 2.83 mil millones
• Tamaño del mercado de pronóstico 2032: USD 6.29 mil millones
• CAGR: 12.1% de 2025–2032

Cuota de mercado:

• América del Norte dominó el mercado global de cultivo celular 3D con una participación del 45.15% en 2024, respaldada por una fuerte concentración de empresas farmacéuticas y biotecnológicas, fondos de I + D robustos y un uso significativo en la investigación del cáncer y el descubrimiento de medicamentos.
• Por tipo, el segmento basado en el andamio tenía la mayor participación de mercado en 2024 debido a su uso extenso en el desarrollo de fármacos y la ingeniería de tejidos, junto con el aumento de las asociaciones de productos y la accesibilidad en los mercados de alto crecimiento.

Destacados del país clave:

• Japón: la demanda está impulsada por la adopción de cultivos de células 3D en medicina regenerativa e innovaciones en tecnologías de andamios, con compañías como Reprocell y colaboraciones académicas estratégicas que respaldan la expansión del mercado.
• Estados Unidos: un centro global para I + D de biotecnología, los Estados Unidos dirigen en investigación del cáncer, desarrollo de medicamentos y automatización en cultivo celular, reforzado por principales actores como Thermo Fisher y Corning expandiendo sus carteras de productos.
• China: una creciente inversión en ciencias de la vida, un número creciente de startups de biotecnología, y el creciente enfoque en las alternativas a las pruebas de animales está impulsando la demanda del mercado de tecnologías de cultivo celular 3D.
• Europa: El crecimiento del mercado está respaldado por fuertes redes de distribución, fondos de investigación y avances en tecnologías de bioimpresión. Las colaboraciones estratégicas, como la expansión de distribución de Cellink en Portugal y España, están mejorando el alcance del producto en toda la región.

Impacto Covid-19

Los cierres de laboratorio condujeron a un impacto negativo en el mercado en 2020

En 2020, la pandemia Covid-19 tuvo un ligero impacto negativo en el mercado global. Restricciones de viaje, interrupciones de la cadena de suministro, los lockdowns obligatorios del gobierno dieron como resultado cierres de laboratorios, impactando negativamente el mercado.

• Según un artículo publicado por las facetas en 2022, los investigadores de todo el mundo experimentaron una ola de cierres de laboratorio sin precedentes durante la respuesta inicial a la pandemia Covid-19, deteniendo la mayoría de las actividades de investigación para prevenir la propagación del virus en 2020.

En términos de ingresos, el mercado fue testigo de una disminución en 2020 en comparación con el año anterior. Algunas compañías importantes experimentaron una disminución en sus ventas de productos de cultivo celular durante la pandemia Covid-19. Sin embargo, el mercado volvió al nivel pre-Pandemia en 2021 con empresas que registran un crecimiento positivo en los ingresos.

• Por ejemplo, Corning Incorporated registró ventas netas de USD 446.0 millones en 2020 de su segmento de cultivo celular, que fue una disminución de -4.1% en comparación con 2019. El segmento de cultivo celular registró ventas de USD 563 millones que aumentó en un 26.2% en 2021 en comparación con 2020 debido a la demanda global de investigación y productos de desarrollo.

El resurgimiento de las actividades de laboratorio y el aumento de las iniciativas de investigación y desarrollo, particularmente en el uso de modelos de tejidos para la investigación de CoVID-19, habían contribuido enormemente a la tasa de crecimiento del mercado a niveles pre-pandemias en 2022.

Tendencias del mercado de cultivo celular 3D

Desarrollo de técnicas tecnológicamente avanzadas

En los últimos años, ha habido un aumento en las iniciativas para investigar y desarrollar técnicas y productos avanzados. Uno de los nuevos avances es la microfluídica, que proporciona una plataforma versátil para el cultivo celular y facilita los ensayos más complicados basados en células. Además, un sistema de cultura con soluciones de aprendizaje automático podría ayudar a seleccionar culturas 3D. También puede aumentar la confiabilidad, la reproducibilidad y reducir los costos de la investigación y los requisitos de tiempo para un posible estudio preclínico. Del mismo modo, se espera que el mayor enfoque y iniciativas de los jugadores destacados en el desarrollo de productos innovadores impulsen las tendencias en el mercado global.

• Por ejemplo, en junio de 2021, la fluidia de la esfera y el Clexbio lanzaron colaborativamente el kit de hidrogel microfluídico biocompatible Cytrix. Este producto combina el nuevo hidrogel de Cytrix de Clexbio con el biochip doble acuoso de Gen Double Aquous de Sphere Fluidics, que permite la generación de microestructuras de hidrogel definidas, reproducibles y adaptables para diversas aplicaciones como el cultivo celular 3D, los organoides y el análisis de células individuales. Más empresas están lanzando productos nuevos y avanzados, contribuyendo a la expansión del mercado global.

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Factores de crecimiento del mercado de cultivo celular 3D

Surge en iniciativas de investigación para enfermedades crónicas e infecciosas para impulsar el crecimiento del mercado

En los últimos años, se están llevando a cabo numerosas iniciativas de investigación para enfermedades crónicas e infecciosas, incluidos problemas congénitos, cáncer y Covid-19. Estas células investigan y estudian la propagación y progresión de la enfermedad, el descubrimiento de fármacos y la detección de compuestos. Debido a tal escenario, la demanda de técnicas avanzadas de cultivo celular ha aumentado. Este factor eventualmente contribuirá al crecimiento del mercado.

• Según un artículo publicado por Biomed Central en 2022, el cultivo 3D tiene el potencial de cerrar la brecha entre los modelos in vitro e in vivo. Las técnicas como sistemas basados en líquidos, basados en andamios y emergentes, como las plataformas microfluídicas y la impresión biológica, incorporan características morfológicas que los cultivos 2D no pueden alcanzar. Se puede utilizar significativamente para la investigación de oncología y la medicina personalizada. Se espera que tales ventajas impulsen la demanda de estos productos en el plazo de pronóstico.

El aumento del enfoque en el desarrollo de alternativas de pruebas en animales para impulsar las perspectivas de crecimiento del mercado

El mercado está presenciando mayores iniciativas para desarrollar alternativas para las pruebas en animales. El cultivo celular tridimensional representa una excelente alternativa al modelo animal. Estos cultivos celulares pueden replicar los niveles biológicos de organización y microarquitectura de un órgano vivo. Se anticipa que las crecientes iniciativas para reemplazar las pruebas con animales con productos alternativos como modelos cutáneos reconstruidos y técnicas de cultivo celular impulsarán el crecimiento del mercado durante el período de pronóstico.

• En agosto de 2023, Peptimatrix, la última compañía spin-out de la Universidad de Nottingham, introdujo una plataforma innovadora, con el objetivo de reemplazar el uso de animales en la investigación. Desarrollados por investigadores de la Universidad de Nottingham, Centro Nacional para el Reemplazo, Refinamiento y Reducción de Animales en la Investigación (NC3RS), el Consejo de Investigación de Ciencias Biotecnología y Biológicas (BBSRC), y el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas (EPSRC), la plataforma de hydrogel de péptidos de autoselimentación totalmente sintética (SAPH) aborda todas las deficiencias actuales de los escasez disponibles en los modelos de escasez disponibles en los vitro.  Por lo tanto, se anticipa que el aumento de las iniciativas para el desarrollo de alternativas de pruebas en animales aumentará el crecimiento general en el mercado global.

Factores de restricción

Alto costo de investigación biológica y resultados inconsistentes para obstaculizar la expansión del mercado

Uno de los obstáculos sustanciales para el crecimiento del mercado es el costo sustancial y los resultados inconsistentes asociados con el cultivo celular 3D. Además, debido a su naturaleza avanzada, estos productos suelen tener un precio más alto que los cultivos de células regulares/tradicionales o 2D. Tal alto costo dificulta la adopción de productos entre organizaciones de investigación y académicos en los países desarrollados y en desarrollo.

• Según un artículo de investigación de medicamentos en investigación publicado en 2022, a pesar de las muchas ventajas de los modelos 3D sobre los ensayos 2D establecidos, su uso limitado en las primeras etapas de descubrimiento de fármacos se debe al alto esfuerzo y el costo.

Además, estos sistemas son intensivos en mano de obra y que requieren mucho tiempo, a veces ofreciendo resultados inconsistentes. Tales factores restringen el crecimiento del mercado en todo el mundo.       

Análisis de segmentación del mercado de cultivo celular 3D

Por análisis de tipo

El segmento basado en el andamio tenía una participación líder debido a su uso extenso en el desarrollo de medicamentos y la ingeniería de tejidos

En términos de tipo, el mercado está segmentado en 3D, sin andamios y otros.

El segmento basado en el andamio tenía una participación de mercado líder en 2024, confiando en el elemento de andamio para proporcionar apoyo físico a las células, lo que les permite agregar, proliferar y migrar. Además, ciertos jugadores se dedican a asociaciones estratégicas para suministrar estos productos en naciones de alto crecimiento. Por lo tanto, el uso robusto y la aplicación de esta técnica en el desarrollo de fármacos y la ingeniería de tejidos promueven la expansión global del segmento.

• En agosto de 2023, Insphero AG y Advanced Biomatrix firmaron una asociación para poner su tecnología patentada de Akura Plate a disposición de los investigadores en el mercado estadounidense. Esta iniciativa ampliaría el rango de aplicación de estos cultivos celulares en modelos basados en andamios.

El segmento libre de andamios representó una participación relativamente más baja en 2024. Esta técnica se cultiva en placas de cultivo repelentes de células especializadas que hacen que las células se autoagregan. Debido a su plataforma pequeña y fácil de modificar, esta técnica proporciona pantallas de alto rendimiento. La técnica basada en el andamio puede afectar negativamente la progresión del cáncer y la resistencia a los medicamentos. También influye en el comportamiento celular, lo que puede dañar el modelado de enfermedades. Debido a los inconvenientes de las técnicas basadas en andamios, el mercado está presenciando el crecimiento en la adopción de productos sin andamios a nivel mundial.

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Por análisis de la aplicación

La eficacia robusta de estas técnicas en la investigación del cáncer impulsa el crecimiento segmentario

En términos de aplicación, el mercado global para el cultivo celular 3D se segmenta en la investigación del cáncer, la ingeniería de tejidos ymedicina regenerativa, Descubrimiento y desarrollo de drogas, y otros.

El segmento de investigación del cáncer tenía una participación dominante del mercado. Los cultivos 3D facilitan una mejor comprensión de los diversos aspectos de la biología del cáncer, como la progresión tumoral, el microambiente tumoral, la expresión de genes y proteínas, las vías de señalización pro-oncogénica y la resistencia a los medicamentos. La robusta eficacia de estas técnicas en la investigación del cáncer impulsa el crecimiento del segmento.

Se espera que el segmento de ingeniería de tejidos y medicina regenerativa crezca a un ritmo lucrativo durante el período de pronóstico. La creciente adopción de estos productos para replicar el microambiente en ingeniería de tejidos y medicina regenerativa contribuye al crecimiento del segmento en el período de pronóstico.  

Además, el crecimiento del segmento de descubrimiento y desarrollo de fármacos se atribuye a actividades estratégicas por parte de jugadores destacados para proporcionar soluciones para la detección de alto rendimiento (HTS) de estas culturas en el descubrimiento de fármacos.

• Por ejemplo, en septiembre de 2021, UPM Biomedicals firmó un acuerdo con Perkinelmer Health Sciences, Inc. para actuar como distribuidor de la gama UPM GrowDex y GrowDase de productos. Esta asociación facilita a los investigadores una solución completa para la detección de alto rendimiento (HTS) de cultivos de células 3D en el descubrimiento temprano de fármacos. Se espera que tales iniciativas impulsen el crecimiento del mercado.

Se proyecta que el segmento otros representará una participación adecuada para 2032 debido a la aplicación robusta de estos productos en múltiples procesos de expansión y investigación celular.

Por análisis del usuario final

El aumento de las iniciativas de inversión de las compañías farmacéuticas y de biotecnología impulsó elCompañías farmacéuticas y de biotecnología

En términos de usuario final, el mercado global para el cultivo celular 3D es compañías farmacéuticas y de biotecnología, laboratorios académicos y de investigación y otros.

El segmento de compañías farmacéuticas y de biotecnología tuvo una proporción dominante del mercado en 2024. El crecimiento del segmento se atribuye a las crecientes iniciativas de investigación y actividades de inversión por parte de los actores del mercado para impulsar la adopción de productos en todo el mundo.

• Por ejemplo, en marzo de 2023, Zeiss invirtió en la nueva empresa de ciencias de la vida Insphero para avanzar aún más en la adopción de microtisues 3D en investigación y desarrollo de medicamentos. Se espera que tales iniciativas impulsen el crecimiento del mercado.

Se espera que el segmento de Laboratorios de Investigación y Académico crezca debido a la creciente adopción de estos productos para estudiar los eventos morfológicos de las células humanas, desde el desarrollo hasta la formación de órganos y la comprensión del mecanismo de las enfermedades.  Esto lo convierte en una herramienta valiosa para el descubrimiento y el desarrollo de fármacos y en estudios preclínicos, contribuyendo al crecimiento del segmento en el período de pronóstico.

Se anticipa que el segmento otros representará una participación adecuada para 2032 debido a la creciente utilización de cosméticos, alimentos y bebidas y otras industrias.

Ideas regionales

En términos de geografía, el mercado está segmentado en América del Norte, Europa, Asia Pacífico, América Latina y Medio Oriente y África.

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La región de América del Norte mantuvo la participación dominante en el mercado global. América del Norte generó USD 1.17 mil millones de ingresos globales del mercado de cultivo celular 3D en 2024. Estados Unidos se considera un centro destacado para actividades de investigación y desarrollo. Además, muchos centros de investigación, instituciones académicas y compañías biotecnológicas que llevan a cabo múltiples procedimientos de investigación son contribuyentes prominentes al dominio de la región.

Del mismo modo, la región de Asia Pacífico mantuvo la TCAG más rápida debido a las crecientes iniciativas de investigación en países clave como China, Japón e India. El creciente número de laboratorios de investigación y el aumento de las iniciativas de los actores del mercado para entrar en el desarrollo de áreas geográficas contribuyen al crecimiento de la región.

Europa tuvo una participación sustancial en el mercado global. La adopción de productos más sólida, el enfoque sólido en las iniciativas de investigación y la disponibilidad más fácil de productos, en última instancia, resulta en el crecimiento del mercado en la región. El mercado europeo está creciendo debido a las iniciativas de distribución vitales de los actores clave para mejorar el alcance del cliente y avanzar en sus áreas de aplicación. Tales factores están impulsando el crecimiento del mercado.

• En septiembre de 2023, Cellink anunció un acuerdo de distribución estratégica con Paralab para expandir su presencia en Portugal y España. Esta colaboración lleva las soluciones de bioimpresión de vanguardia de Cellink a una audiencia más amplia en el sur de Europa, impulsando los avances en el campo de la medicina regenerativa.

Debido a actividades de investigación limitadas, los mercados de América Latina y Medio Oriente y África tenían acciones más bajas. Sin embargo, se espera que las iniciativas de inversión y ingresos disponibles de los jugadores clave impulsen la expansión regional.

Lista de empresas clave en el mercado de cultivo celular 3D

Iniciativas estratégicas y cartera de productos ampliados de Thermo Fisher Scientific Inc., Corning Incorporated y Sartorius AG les ayuda a dominar el mercado

El panorama competitivo del mercado global se consolida, con algunos pequeños jugadores dominantes y múltiples. Thermo Fisher Scientific Inc., Corning Incorporated y Sartorius AG son algunos de los principales actores que dominaron la cuota de mercado global de cultivo celular 3D en 2024. El dominio de estos actores clave se atribuye a una cartera de productos sólida, una presencia geográfica ampliada y nuevos lanzamientos de productos en el mercado

Además, jugadores como Avantor Inc., Mimetas B.V., Reprocell Inc. y otros se centran en la expansión de la cartera de productos y mejoran el alcance de su producto para aumentar su dominio del mercado.

• En junio de 2023, Inventia Life Science firmó un nuevo acuerdo de distribución con BioTron Healthcare Pvt Ltd. En virtud de este Acuerdo, BioTron Healthcare Pvt Ltd obtuvo derechos de ventas para la plataforma Rastrum insignia de Inventia Life Science para ingresar al mercado indio.

Lista de empresas clave perfiladas:

• Sartorius AG (Alemania)
• Thermo Fisher Scientific Inc.(A NOSOTROS.)
• Corning Incorporated (A NOSOTROS.)
• Merck KGAA (Alemania)
• Avantor Inc. (EE. UU.)
• Mimetas B.V. (Países Bajos)
• Reprocell Inc.(Japón)

Desarrollos clave de la industria:

• Octubre de 2023:Carcinotech colaboró con Cellink para desarrollar y comercializar protocolos para los modelos de tumores biofabricados de biofabricación 3D basados en líneas celulares cancerosas. Mejoraría la precisión y aceleraría rápidamente los procesos de desarrollo de medicamentos, reduciría los costos de desarrollo y permitiendo una producción mejorada.
• Junio de 2023:3DBiofibr lanzó productos de fibra de colágeno, μCollAfibR y CollAfibr 3D andamio. Es útil en ingeniería de tejidos y cultivo de tejidos.
• Junio de 2023:Mattek Life Sciences y AIM Biotech anunciaron una asociación estratégica para proporcionar a sus clientes y clientes un conjunto más completo de productos y servicios. Esto incluye las innovador organix y las plataformas de cultivo de tejidos 3D microfluídico innovadores y los servicios integrales de investigación de descubrimiento de fármacos en inmuno-oncología crítica, biología vascular y áreas terapéuticas de neurobiología.
• Marzo de 2022:Cellink lanzó Bio CELLX, la primera plataforma de bio-dispersión de su tipo en su tipo para automatizar el cultivo de células 3D. Elimina las barreras para automatizar ensayos basados en células 3D que se dirigen a la investigación del cáncer y al descubrimiento de fármacos.
• Agosto de 2021:Inventia Life Science se asoció con Biolamina AB para suministrar andamios de cultivo celular 3D compatible con la plataforma Rastrum, que contiene proteínas de laminina recombinantes humanas (biolaminina).

Cobertura de informes

El informe del mercado global analiza de manera integral los segmentos clave, como el tipo, la aplicación, el usuario final y la geografía. Aligue ideas clave como la prevalencia de enfermedades crónicas, lanzamientos de nuevos productos, desarrollos clave de la industria, avances tecnológicos en la industria del cultivo celular 3D y el impacto de la pandemia Covid-19 en el mercado. Además, proporciona información sobre la dinámica del mercado, el análisis de acciones competitivas y los perfiles de la compañía de actores clave en el mercado.

Informe de alcance y segmentación