臓器オンチップ市場規模、シェアおよび業界分析（提供物別（製品{デバイスおよび消耗品および付属品}およびサービス））、臓器モデル別（肝臓オンチップ、肺オンチップ、腸オンチップ、腎臓オンチップなど）、アプリケーション別（創薬および開発、毒性研究、疾患モデリングなど）、エンドユーザー別(製薬およびバイオテクノロジー企業、学術および研究機関、その他)、および地域予測、2025 ～ 2032 年

世界のオルガンオンチップ市場規模は、2024年に1億5,410万米ドルと評価されています。市場は2025年の2億1,040万米ドルから2032年までに13億2,200万米ドルに成長すると予測されており、予測期間中に30.0%のCAGRを示します。

Organ-on-a-chip は、マイクロ流体チャネル内に生細胞を備えたマイクロエンジニアリングデバイスで、人体の臓器の生理学的機能に刺激を与えます。これらのチップは、流体の流れ、組織界面、機械的な力を模倣して実際の臓器の動作を再現するため、研究やテストに役立ちます。さらに、動物実験を導入せずに人間の反応をモデル化できます。毒性研究や医薬品開発の分野における動物実験に代わる、より正確でコスト効率が高く、倫理的な代替手段を求める需要が高まっていることから、チップの採用が急増しています。これにより市場の成長が促進されると予想されます。

さらに、この市場は Emulate、MIMETAS、InSphero、CN Bio によって独占されています。これらの企業は、主要国への製品リーチを拡大することに重点を置いています。これにより、市場の大部分を獲得できると期待されています。

日本のオルガン・オン・チップ市場に関する洞察

オルガン・オン・チップ市場は、薬剤開発や毒性評価の精度向上における重要性が高まる中で拡大しています。微細流路や細胞培養技術により、人体モデルの再現性が向上し、研究開発効率が改善されます。日本企業は海外市場の技術動向や応用事例を分析し、自社研究開発や製品戦略に活用することで、競争力強化と新規市場参入が可能です。革新的なオルガン・オン・チップ技術は、医薬品開発効率と事業成長に直結します。

市場力学

市場の推進力

市場の成長を促進するための予測前臨床モデルに対する需要の増加

従来使用されてきた動物モデルや 2D 細胞培養と比較して、ヒト関連で予測性の高いデータが提供されるため、バイオテクノロジー企業や製薬企業がオルガンオンチップシステムを採用する割合が増加しています。これらのマイクロ流体プラットフォームは、実際の臓器の生理機能を再現することで研究プロセスを合理化し、毒性および薬効解析の予測可能性を向上させます。この技術により、無効で安全でない化合物を初期段階で特定できるようになり、一般に研究開発コストがかかり臨床失敗率が高いにもかかわらず、医薬品開発プロセス中のリソースと時間を節約するのに役立ちます。前臨床検査の分野における信頼性と精度へのこの傾向は、今後数年間にわたって世界のオルガンオンチップ市場の成長を推進すると予想されます。

• たとえば、Emulate の Liver-Chip S1 は FDA の ISTAND パイロット プログラムに受け入れられ、医薬品の安全性試験における Organ-Chip 技術の規制上の認定に向けた大きなマイルストーンとなりました。このツールは、薬物誘発性肝障害の予測において最大 87% の感度と 100% の特異性を実証し、よりヒトに関連した信頼性の高い前臨床薬物評価モデルへの道を切り開きました。

市場の制約

市場拡大を妨げる高額な開発コストと導入コスト

オルガンオンチップデバイスの広範な採用は、その設計、製造、検証にかかるコストが高いため制限されています。先進的なマイクロ流体の統合センサー、システム、センサー、ヒト由来の細胞などにより、特殊なインフラストラクチャと専門知識の需要が増加しています。しかし、小規模なバイオテクノロジー企業や学術研究機関は、これらのテクノロジーの標準化や提供に関して困難に直面することがよくあります。

さらに、普遍的なプロトコルの欠如によりコストが増加し、規制当局の受け入れが遅れています。これらの財務的および技術的障壁は、生産のスケールアップとデバイス間での一貫したパフォーマンスの確立を妨げ、それによって市場の成長を妨げています。

市場機会

個別化医療アプリケーションへの拡大により有利な成長機会を提供

最近、オルガンオンチップ技術は、個々の患者由来の細胞を使用して患者固有の疾患モデルを作成するための大きな可能性を提供しています。この機能により、研究者は同じ薬に対する患者のさまざまな反応をテストできるようになりました。これにより、カスタマイズされた治療アプローチへの道が開かれます。さらに、精密医療への需要の高まりは、ゲノミクスと臨床反応の間のギャップを埋めることができるオルガンオンチッププラットフォームの採用も後押ししており、それによって、多様な遺伝的および生理学的状況におけるさまざまな治療の行動的側面についての機能的な洞察が得られます。さらに、人工多能性幹細胞 (iPSC) の採用の増加により、この機会がさらに強化され、チップで実際の患者の生物学を表現できるようになります。その結果、研究者らはiPSC由来肝細胞を組み込んだ肝臓オンチップモデルの開発を進めている。

• たとえば、2023年4月、ペンシルベニア州ピッツバーグ大学の創薬研究所と計算・システム生物学部に所属する研究者らは、薬物毒性を評価するためにiPSC由来の肝細胞、マクロファージ、内皮細胞を組み込んだ効果的な静的プレートベースの肝臓オンチップモデルを作成した。

臓器オンチップ市場動向

AI と多臓器システムの統合が主要な市場トレンドとして浮上

オルガンオンチッププラットフォームとの統合人工知能 (AI)そして、複数の臓器を備えた「オルガン・オン・チップ」構成が市場の重要なトレンドとなっています。 AI アルゴリズムは、チップ実験からの大規模なデータセットを分析できる可能性があるため、ヒトの薬物動態と疾患の進行の予測モデリングを可能にするのに役立ちます。腸-脳または肝臓-心臓などの複数の臓器モデルを組み合わせることにより、全身性薬物反応のより包括的なシミュレーションが可能になりました。この統合により、毒物学、医薬品開発、精密医療研究の分野において、よりデータに基づいた迅速な意思決定をサポートする方法が提供されます。

• たとえば、CN Bio は 2025 年 10 月に、単一の微小生理学的システム (MPS) に統合されたオールインワンのマルチ臓器オンチップ システムである PhysioMimix Core を発売しました。このプラットフォームは、単一臓器、複数臓器、およびハイスループット構成にわたる検証済みのパフォーマンスをサポートし、研究者が複雑な人間の生理学を in vitro で簡単かつ拡張性をもって再現できるようにします。

市場の課題

市場の成長を妨げる規制上の検証と標準化の問題

近年、標準化された検証ガイドラインの欠如が市場の成長にとって大きな課題となることが予想されています。 FDA や EMA などの規制機関は、臓器オンチップ データを医薬品承認プロセスに統合するための枠組みをまだ完全には確立していません。これにより、製薬会社は重要な研究のためのテクノロジーに多額の投資をすることができなくなります。

さらに、異なるプラットフォームや研究室間での再現性は依然として一貫性がなく、研究間の比較や受け入れが複雑になっています。これは、予測期間中の市場の拡大に課題をもたらすと予想されます。

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セグメンテーション分析

提供によって

研究機関や製薬会社による創薬やその他のアプリケーションのアウトソーシングの増加がセグメントの成長を促進

提供物によるセグメント化に基づいて、市場は製品とサービスに分類されます。さらに、製品セグメントはデバイスと消耗品および付属品に分類されます。

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サービス部門は、2024年の世界の臓器オンチップ市場シェアを独占しました。いくつかの研究機関や製薬会社は、毒性、薬効、疾患モデリングのためのすぐに使用できるデータパッケージを提供する臓器オンチッププロバイダーが提供する受託研究または試験サービスを選択しています。これにより、セットアップ コストが削減され、研究開発が加速され、検証済みのチップ プラットフォームと規制グレードのデータへのアクセスが保証されます。

• 2024年1月、CN BioとAltis Biosystemsは、ADME（吸収、分布、代謝、排泄）研究の改善を目的として、次世代のヒト腸/肝臓のin vitroモデルを開発するための戦略的パートナーシップを発表した。このコラボレーションは、Altis の RepliGut 平面空腸腸モデルと CN Bio の PhysioMimix 肝臓オンチップを組み合わせて、経口薬物投与をより正確に模倣し、ヒトの薬物バイオアベイラビリティの予測可能性を高める統合多臓器システムを作成します。

さらに、製品セグメントは予測期間中に 30.2% の CAGR で成長すると予測されています。

臓器モデル別

核酸分析におけるCGEの重要性がセグメントの成長を牽引

臓器モデルに基づいて、市場は肝臓オンチップ、肺オンチップ、腸オンチップ、腎臓オンチップなどに分割されます。

臓器モデル別では、2024 年には肝臓オンチップセグメントが最大のシェアを占めました。肝臓は薬物誘発性毒性の最も一般的な部位であり、かなりの割合を占めています。臨床試験の失敗と薬物離脱。その結果、正確な肝臓モデルは、ヒト特有の薬物代謝と肝毒性を予測するために非常に重要です。これにより、先進的なレバーオンチップスの開発の必要性が高まり、この分野の成長に貢献すると期待されています。さらに、2025年には同部門のシェアは36.7％となる。

さらに、肺オンチップセグメントは、予測期間中に 30.0% の CAGR で成長すると予測されています。

用途別

オルガンオンチッププロバイダーによる創薬開発サービスの急速な拡大がセグメントの成長を推進

アプリケーションに基づいて、市場は創薬と開発、毒物学研究、疾患モデリングなどに分類されます。

用途別では、創薬・開発セグメントが2024年に最大のシェアを占めた。このセグメントの成長は、臓器オンチップサービスプロバイダーが創薬・開発サービスの拡大にますます注力していることによるもので、それによって研究開発の効率が向上し、コストが削減され、臨床研究の予測精度が向上する。さらに、2025年には同セグメントのシェアは52.9％となる。

• たとえば、エミュレートは2021年1月に、自社のオルガン・オン・チップ技術のアプリケーションとサービスのロードマップを拡大し、その使用を小分子から高度な生物製剤や遺伝子治療まで拡張し、医薬品開発を改善するために複雑な人間の生物学と免疫応答に対処することを発表しました。

さらに、疾患モデリング部門は、予測期間中に 30.5% の CAGR で成長すると予測されています。

エンドユーザー別

世界中で多数の製薬・バイオテクノロジー企業がセグメントの成長を牽引

エンドユーザーに基づいて、市場は次のように分類されます。医薬品およびバイオテクノロジー企業、

学術・研究機関、その他。

2024 年の世界市場は、エンドユーザーの観点から製薬およびバイオテクノロジー企業が独占していました。この成長の原因は、多数の製薬会社およびバイオテクノロジー企業が創薬および開発にオルガンオンチップシステムを利用していることによるもので、これにより需要が増大し、主要企業による高度なシステムの革新が促進されています。  さらに、2025年には同セグメントのシェアは55.5％となる。

さらに、学術研究機関セグメントは、予測期間中に 30.3% の CAGR で成長すると予測されています。

臓器オンチップ市場の地域展望

地理的に、市場は北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、ラテンアメリカ、中東およびアフリカに分類されます。

北米

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北米は2023年に4,890万ドルで圧倒的なシェアを維持し、2024年も6,880万ドルでトップシェアを維持した。この成長は主に、米国の製薬会社およびバイオテクノロジー企業による研究開発への投資の増加によって推進されており、これにより臓器オンチップシステムの需要が高まり、製品およびサービスの提供を拡大するためにいくつかの主要企業を惹きつけています。さらに、この地域での研究開発シナリオを強化するために主要企業がパートナーシップを結ぶケースが増えており、これによりオルガンオンチップ技術の利用がさらに増加すると予想されている。 2025 年には、米国市場は 8,720 万米ドルに達すると推定されています。

• たとえば、2025 年 6 月に Hesperos, Inc. はバイオ医薬品Psilera 社は、前頭側頭型認知症 (FTD) を対象とした Psilera のリード神経プラストーゲン化合物 PSIL-006 の前臨床開発を加速します。

ヨーロッパとアジア太平洋

ヨーロッパやアジア太平洋などの他の地域は、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。 2025年から2032年にかけて、ヨーロッパ地域は全地域の中で2番目に高い28.8%の成長率を記録し、2025年までに評価額5,460万米ドルに達すると予測されています。この地域の成長は主に、英国やドイツなどの国の学術研究機関で行われている重要な研究によるものです。このような要因により、英国、フランス、ドイツなどの国々は、2025年にそれぞれ1,370万ドル、740万ドル、1,270万ドルの評価額を記録すると予測されています。欧州に次いで、アジア太平洋地域の市場は2025年に5,170万ドルに達し、世界市場で3番目に大きな地域になると予測されています。この地域では、インドと中国の評価額が 2025 年にそれぞれ 65 億米ドルと 173 億米ドルに達すると推定されています。

ラテンアメリカ、中東、アフリカ

予測期間中、ラテンアメリカ、中東、アフリカ地域は緩やかな成長を示す見込みです。 2025 年には、ラテンアメリカのオルガンオンチップ産業の評価額​​は 710 万米ドルに達すると予想されます。この成長は主に、調査研究をサポートするためのサービスプロバイダーと地域企業との間のパートナーシップの増加によるものです。中東とアフリカでは、GCC の価値は 2025 年までに 380 万米ドルに達すると予測されています。

競争環境

主要な業界プレーヤー

サービスの拡大とパートナーシップに重点を置き、著名なプレーヤーの地位を強化

2024 年には、Emulate、MIMETAS、InSphero が合わせてオルガンオンチップ市場で最大のシェアを獲得しました。これらの企業は CRO、製薬会社、研究機関と提携しており、今後数年間で製品とサービスの世界的な展開が強化されることが予想されます。

CN Bio、TissUse、AIM Biotechなどを含む他の著名な企業は、今後数年間で大きな市場シェアを獲得するために、自社の製品を拡大するための投資を増やし、高度なオルガンオンチップシステムの開発に注力しています。

プロファイルされた主要な臓器搭載チップ企業のリスト

• エミュレート (米国)
• ミメタス B.V.（私たち。）
• インスフィロ（スイス）
• シンビボ株式会社（私たち。）
• CNバイオイノベーション株式会社(イギリス)
• TissUse GmbH (ドイツ)
• BICO（スウェーデン）
• AlveoliX AG (スイス)
• BiomimX S.r.l. （イタリア）
• AIMバイオテック（シンガポール）

主要な産業の発展

• 2025 年 10 月:CN Bio Innovations Ltd.は、初のオールインワン Organ-on-a-Chip (OOC) システムである PhysioMimix Core を発売し、単一の微小生理学システム内で単一臓器、複数臓器、およびハイスループット構成にわたって検証済みのパフォーマンスを提供します。
• 2025 年 9 月:Royal Veterinary College (RVC) は Emulate と提携して臓器オンチップ モデルを開発し、獣医学および前臨床応用を開拓し、研究のためのこの技術へのアクセスを拡大しました。
• 2025 年 2 月:Xellar Biosystems は、血管毒性評価のための OOC モデルを開発するために、サノフィと (iDEA-TECH Awards を通じて) スポンサー付き研究協力を締結しました。
• 2025 年 1 月:CRO である PhenoVista Biosciences は、臓器オンチップ デバイス メーカーである NETRI と提携して、PhenoVista のハイコンテンツ イメージング アッセイと NETRI の臓器オンチップ デバイスを組み合わせて、医薬品開発向けに機能が向上し、スケーラブルなアッセイ サービスを提供します。
• 2024 年 9 月:Emulate は、ADME (吸収、分布、代謝、排泄) および毒物学アプリケーションの精度を高めるために、薬物吸収を最小限に抑えたプラスチックを使用して設計された Chip-R1 リジッド チップを発表しました。

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