3D 세포 배양 시장 규모, 점유율 및 산업 분석, 유형별(스캐폴드 기반, 스캐폴드 프리 등), 애플리케이션별(암 연구, 조직 공학 및 재생 의학, 약물 발견 및 개발 등), 최종 사용자별(제약 및 생명 공학 회사, 학술 및 연구 실험실 등) 및 지역 예측(2026~2034년)

전 세계 3D 세포 배양 시장 규모는 2025년 28억 3천만 달러로 평가되었습니다. 시장은 2026년 31억 5천만 달러에서 2034년까지 80억 3천만 달러로 성장하여 예측 기간 동안 CAGR 12.40%를 나타낼 것으로 예상됩니다. 2025년 북미는 46.43%의 점유율로 글로벌 시장을 장악했습니다.

세포가 성장하고 주변 세포외 프레임워크와 3차원적으로 상호작용할 수 있는 배양 환경을 3차원 세포 배양이라고 합니다. 만성 질환의 유병률 증가와 동물 실험 대안에 대한 선호도 증가는 전 세계 3D 세포 배양 시장 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

• 예를 들어, Pan American Health Organization 2023 추정에 따르면 전 세계적으로 약 2천만 건의 새로운 암 사례가 등록될 것입니다.

이러한 배양의 일반적인 응용 분야에는 암 연구, 약물 발견, 재생 의학 및 세포 치료가 포함됩니다. 이러한 응용 분야에서 이 기술을 실질적으로 활용하면 시장 확장이 확대될 것으로 예상됩니다. 또한 주요 업체들이 첨단 제품을 도입하고 미개척 지역에 진출하는 데 점점 더 집중하고 있어 시장 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

3D 세포 배양 시장 스냅샷 및 하이라이트

시장 규모 및 예측:

• 2025년 시장 규모: 28억 3천만 달러
• 2026년 시장 규모: 31억 5천만 달러
• 2034년 예상 시장 규모: 80억 3천만 달러
• CAGR: 2026~2034년 12.40%

시장 점유율:

• 북미는 제약 및 생명공학 기업의 강력한 집중, 강력한 R&D 자금, 암 연구 및 신약 발견에 대한 상당한 활용에 힘입어 2025년 46.43%의 점유율로 글로벌 3D 세포 배양 시장을 지배했습니다.
• 유형별로는 비계 기반 부문이 약물 개발 및 조직 공학에 광범위하게 사용되며 고성장 시장에서 제품 파트너십 및 접근성이 높아져 2024년 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다.

주요 국가 하이라이트:

• 일본: REPROCELL과 같은 회사와 시장 확장을 지원하는 전략적 학술 협력을 통한 재생 의학에서의 3D 세포 배양 채택과 비계 기술 혁신에 의해 수요가 주도됩니다.
• 미국: 생명공학 R&D의 글로벌 허브인 미국은 암 연구, 약물 개발, 세포 배양 자동화 분야를 선도하고 있으며 Thermo Fisher 및 Corning과 같은 주요 기업이 제품 포트폴리오를 확장하고 있습니다.
• 중국: 생명과학에 대한 투자 증가, 생명공학 스타트업 수 증가, 동물 실험 대안에 대한 관심 증가로 인해 3D 세포 배양 기술에 대한 시장 수요가 증가하고 있습니다.
• 유럽: 시장 성장은 강력한 유통 네트워크, 연구 자금 지원, 바이오프린팅 기술의 발전으로 뒷받침됩니다. CELLINK의 포르투갈 및 스페인 유통 확장과 같은 전략적 협력을 통해 지역 전반에 걸쳐 제품 도달 범위가 향상되고 있습니다.

코로나19 영향

실험실 폐쇄는 2020년 시장에 부정적인 영향을 미쳤습니다

2020년에는 코로나19 팬데믹(세계적 대유행)이 글로벌 시장에 약간의 부정적인 영향을 미쳤습니다. 여행 제한, 공급망 중단, 정부 강제 폐쇄로 인해 실험실이 폐쇄되어 시장에 부정적인 영향을 미쳤습니다.

• 2022년 FACETS가 발표한 기사에 따르면, 전 세계 연구자들은 코로나19 팬데믹에 대한 초기 대응 중에 전례 없는 실험실 폐쇄 물결을 경험했으며, 이로 인해 2020년 바이러스 확산을 방지하기 위한 대부분의 연구 활동이 중단되었습니다.

매출 측면에서 2020년 시장은 전년도에 비해 감소했습니다. 일부 주요 기업에서는 코로나19 팬데믹 기간 동안 세포 배양 제품 판매가 감소했습니다. 그러나 2021년에 시장은 팬데믹 이전 수준으로 돌아갔고 회사들은 매출에서 긍정적인 성장을 기록했습니다.

• 예를 들어, Corning Incorporated는 2020년 세포 배양 부문에서 4억 4,600만 달러의 순매출을 기록했는데, 이는 2019년에 비해 -4.1% 감소한 수치입니다. 세포 배양 부문은 연구 개발 제품에 대한 전 세계적인 수요로 인해 2021년에 2020년에 비해 26.2% 증가한 5억 6,300만 달러의 매출을 기록했습니다.

실험실 활동의 부활, 특히 코로나19 조사를 위한 조직 모델 사용에 대한 연구 개발 이니셔티브의 증가는 2022년 시장 성장률이 팬데믹 이전 수준으로 회복되는 데 크게 기여했습니다.

3차원 세포 배양 시장 동향

기술적으로 진보된 기술 개발

최근에는 첨단 기술과 제품을 연구하고 개발하려는 노력이 급증하고 있습니다. 새로운 발전 중 하나는 세포 배양을 위한 다용도 플랫폼을 제공하고 보다 복잡한 세포 기반 분석을 촉진하는 미세유체공학입니다. 또한 머신러닝 기반 솔루션을 갖춘 문화 시스템은 3D 문화를 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 신뢰성과 재현성을 높이고 잠재적인 전임상 연구에 필요한 연구 비용과 시간 요구 사항을 줄일 수 있습니다. 마찬가지로, 저명한 기업들의 혁신적인 제품 개발에 대한 집중과 이니셔티브의 증가는 글로벌 시장의 트렌드를 주도할 것으로 예상됩니다.

• 예를 들어, 2021년 6월 Sphere Fluidics와 ClexBio는 생체 적합성 CYTRIX Microfluidic Hydrogel Kit를 공동으로 출시했습니다. 이 제품은 ClexBio의 새로운 CYTRIX 하이드로겔과 Sphere Fluidics의 특별히 설계된 Pico-Gen 이중 수성 바이오칩을 결합하여 3D 세포 배양, 오가노이드 및 단일 세포 분석과 같은 다양한 응용 분야에 대해 정의되고 재현 가능하며 맞춤화 가능한 하이드로겔 미세 구조의 플러그 앤 플레이 생성을 가능하게 합니다. 점점 더 많은 기업들이 새롭고 진보된 제품을 출시하고 있으며, 이는 글로벌 시장 확대에 기여하고 있습니다.

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3D 세포 배양 시장 성장 요인

만성 및 전염병에 대한 연구 이니셔티브의 급증으로 시장 성장 촉진

최근에는 선천성 질환, 암, 코로나19 등 만성 및 감염성 질환에 대한 수많은 연구가 진행되고 있다. 이 세포는 질병 전파 및 진행, 약물 발견 및 화합물 스크리닝을 조사하고 연구합니다. 이러한 시나리오로 인해 첨단 세포배양 기술에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 이 요소는 결국 시장 성장에 기여할 것입니다.

• 2022년 BioMed Central이 발표한 기사에 따르면, 3D 배양은 시험관 내 모델과 생체 내 모델 사이의 격차를 해소할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 미세 유체 플랫폼 및 바이오 프린팅과 같은 액체 기반, 비계 기반 및 신흥 시스템과 같은 기술은 2D 배양이 달성할 수 없는 형태학적 특징을 통합합니다. 종양학 연구와 맞춤 의학에 크게 활용될 수 있습니다. 이러한 이점은 예측 기간에 해당 제품에 대한 수요를 촉진할 것으로 예상됩니다.

시장 성장 전망을 촉진하기 위한 동물 실험 대안 개발에 대한 관심 증가

시장에서는 동물 실험에 대한 대안을 개발하려는 움직임이 증가하고 있음을 목격하고 있습니다. 3차원 세포 배양은 동물 모델에 대한 탁월한 대안을 나타냅니다. 이러한 세포 배양은 살아있는 기관의 생물학적 수준의 조직 및 미세 구조를 복제할 수 있습니다. 동물 실험을 재구성된 피부 모델, 세포 배양 기술과 같은 대체 제품으로 대체하려는 이니셔티브가 증가함에 따라 예측 기간 동안 시장 성장이 촉진될 것으로 예상됩니다.

• 2023년 8월, 노팅엄 대학의 최신 스핀아웃 회사인 PeptiMatrix는 연구에서 동물 사용을 대체하는 것을 목표로 하는 혁신적인 플랫폼을 도입했습니다. 노팅엄 대학교, 국립 연구 동물 대체, 개선 및 감소 센터(NC3R), 생명공학 및 생물과학 연구 위원회(BBSRC) 및 공학 및 물리 과학 연구 위원회(EPSRC)의 연구원들이 개발한 완전 합성 자가 조립 펩타이드 하이드로겔(SAPH) 플랫폼은 체외 모델에서 사용할 수 있는 현재의 모든 단점을 해결합니다.  따라서 동물 실험 대안 개발을 위한 이니셔티브의 증가는 글로벌 시장의 전반적인 성장을 증대시킬 것으로 예상됩니다.

제한 요인

높은 생물학 연구 비용과 일관성 없는 결과로 인해 시장 확장 방해

시장 성장을 가로막는 실질적인 장애물 중 하나는 3D 세포 배양과 관련된 상당한 비용과 일관되지 않은 결과입니다. 또한 이러한 제품은 고급 특성으로 인해 일반적으로 일반/전통 또는 2D 세포 배양보다 가격이 높습니다. 이러한 높은 비용은 선진국과 개발도상국 모두의 연구 기관과 학계에서 제품 채택을 방해합니다.

• 2022년에 발표된 Investigational New Drugs 기사에 따르면 기존 2D 분석에 비해 3D 모델이 갖는 많은 장점에도 불구하고 초기 약물 발견 단계에서 사용이 제한되는 것은 높은 노력과 비용 때문입니다.

게다가 이러한 시스템은 노동 집약적이고 시간 소모적이며 때로는 일관성 없는 결과를 제공하기도 합니다. 이러한 요인은 전 세계 시장 성장을 억제합니다.       

3D 세포 배양 시장 세분화 분석

유형별 분석

비계 기반 세그먼트는 약물 개발 및 조직 공학에서의 광범위한 사용으로 인해 최고의 점유율을 차지했습니다.

유형에 따라 시장은 비계 기반 3D, 비계 없는 등으로 분류됩니다.

비계 기반 부문은 2026년에 58.88%의 시장 점유율을 차지했으며 비계 요소를 사용하여 세포에 물리적 지원을 제공하여 세포의 집합, 증식 및 이동을 가능하게 했습니다. 또한 특정 플레이어는 고성장 국가에 이러한 제품을 공급하기 위해 전략적 파트너십을 맺고 있습니다. 따라서 약물 개발 및 조직 공학에서 이 기술을 강력하게 사용하고 적용하면 해당 부문의 글로벌 확장이 촉진됩니다.

• 2023년 8월, InSphero AG와 Advanced BioMatrix는 특허 받은 Akura Plate Technology를 미국 시장의 연구원들에게 제공하기 위해 파트너십을 체결했습니다. 이 계획은 이러한 세포 배양의 적용 범위를 지지체 기반 모델로 확장할 것입니다.

비계가 없는 세그먼트는 2024년에 상대적으로 낮은 점유율을 차지했습니다. 이 기술은 세포가 자가 응집되도록 하는 특수 세포 방수 배양 플레이트에서 배양됩니다. 규모가 작고 쉽게 수정할 수 있는 플랫폼으로 인해 이 기술은 높은 처리량 화면을 제공합니다. 비계 기반 기술은 암 진행 및 약물 내성에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 세포 행동에 영향을 미쳐 질병 모델링에 해를 끼칠 수 있습니다. 비계 기반 기술의 단점으로 인해 시장은 전 세계적으로 비계가 없는 제품을 채택하는 성장을 목격하고 있습니다.

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애플리케이션 분석별

암 연구에서 이러한 기술의 강력한 효율성은 분절적 성장을 촉진합니다

적용 측면에서 3D 세포 배양의 글로벌 시장은 암 연구, 조직 공학 및재생 의학, 약물 발견 및 개발 등.

암 연구 부문은 2026년에 39.55%의 지배적인 시장 점유율을 차지했습니다. 3D 배양은 종양 진행, 종양 미세 환경, 유전자 및 단백질 발현, 발암성 신호 전달 경로, 약물 저항성과 같은 암 생물학의 다양한 측면에 대한 더 나은 이해를 촉진합니다. 암 연구에서 이러한 기술의 강력한 효능은 해당 부문의 성장을 촉진합니다.

조직 공학 및 재생 의학 부문은 예측 기간 동안 수익성 있는 속도로 성장할 것으로 예상됩니다. 조직 공학 및 재생 의학의 미세 환경을 복제하기 위해 이러한 제품의 채택이 증가함에 따라 예측 기간 동안 해당 부문의 성장에 기여합니다.  

또한, 약물 발견 및 개발 부문의 성장은 약물 발견에서 이러한 배양물의 고속 처리 스크리닝(HTS)을 위한 솔루션을 제공하려는 저명한 플레이어의 전략적 활동에 기인합니다.

• 예를 들어, 2021년 9월 UPM Biomedicals는 PerkinElmer Health Sciences, Inc.와 UPM GrowDex 및 GrowDase 제품군의 유통업체 역할을 하는 계약을 체결했습니다. 이 파트너십을 통해 연구자들은 초기 약물 발견에서 3D 세포 배양의 고속처리 스크리닝(HTS)을 위한 완벽한 솔루션을 활용할 수 있습니다. 이러한 이니셔티브는 시장 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

기타 부문은 다중 세포 확장 및 연구 프로세스에서 이러한 제품의 강력한 적용으로 인해 2032년까지 적절한 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다.

최종 사용자 분석별

제약 및 생명공학 기업의 투자 이니셔티브 증가로제약 및 생명공학 회사

최종 사용자 측면에서 볼 때 3D 세포 배양의 글로벌 시장은 제약 및 생명공학 기업, 학술 및 연구 실험실 등입니다.

제약 및 생명공학 기업 부문2026년 시장 점유율 50.46%를 차지합니다.세그먼트 성장은 전 세계적으로 제품 채택을 촉진하기 위해 시장 참여자들의 연구 이니셔티브 및 투자 활동이 증가함에 따라 발생합니다.

• 예를 들어, 2023년 3월 ZEISS는 연구 및 약물 개발에서 3D 미세조직 채택을 더욱 발전시키기 위해 생명과학 스타트업 InSphero에 투자했습니다. 이러한 이니셔티브는 시장 성장을 주도할 것으로 예상됩니다.

학술 및 연구 실험실 부문은 발달부터 기관 형성까지 인간 세포의 형태학적 사건을 연구하고 질병의 메커니즘을 이해하기 위해 이러한 제품의 채택이 증가함에 따라 성장할 것으로 예상됩니다.  이는 약물 발견 및 개발과 전임상 연구를 위한 귀중한 도구가 되어 예측 기간 동안 해당 부문의 성장에 기여합니다.

기타 부문은 화장품, 식음료 및 기타 산업에서의 활용도 증가로 인해 2032년까지 적절한 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다.

지역적 통찰력

지리학적 측면에서 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 라틴 아메리카, 중동 및 아프리카로 분류됩니다.

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북아메리카

북미 지역은 글로벌 시장에서 지배적인 점유율을 차지했습니다. 북미는 2025년 전 세계 3D 세포 배양 시장 수익 중 13억 1천만 달러를 창출했습니다. 미국은 연구 개발 활동의 주요 중심지로 간주됩니다. 또한 다양한 연구 절차를 수행하는 많은 연구 센터, 학술 기관, 생명공학 기업이 이 지역의 지배력에 크게 기여하고 있습니다. 미국 시장은 2026년까지 13억 5천만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.

아시아 태평양

마찬가지로 아시아 태평양 지역은 중국, 일본, 인도 등 주요 국가의 연구 이니셔티브 증가로 인해 가장 빠른 CAGR을 기록했습니다. 연구 실험실의 수가 늘어나고 시장 참가자들이 개발 지역에 진출하려는 이니셔티브가 증가하는 것은 지역의 성장에 기여합니다. 일본 시장은 2026년까지 1억 5천만 달러, 중국 시장은 2026년까지 2억 6천만 달러, 인도 시장은 2026년까지 1억 달러에 이를 것으로 예상됩니다.

유럽

유럽은 세계 시장에서 상당한 점유율을 차지했습니다. 보다 강력한 제품 채택, 연구 이니셔티브에 대한 집중, 제품 가용성의 용이성은 궁극적으로 해당 지역의 시장 성장으로 이어집니다. 유럽 ​​시장은 고객 도달 범위를 향상하고 응용 분야를 발전시키기 위한 주요 업체의 중요한 유통 이니셔티브로 인해 성장하고 있습니다. 이러한 요인들이 시장 성장을 촉진하고 있습니다. 영국 시장은 2026년까지 1억 5천만 달러, 독일 시장은 2026년까지 1억 8천만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.

• 2023년 9월 CELLINK는 포르투갈과 스페인에서의 입지를 확대하기 위해 Paralab과 전략적 유통 계약을 발표했습니다. 이번 협력을 통해 CELLINK의 최첨단 바이오프린팅 솔루션을 남부 유럽의 더 많은 청중에게 제공하여 재생 의학 분야의 발전을 촉진합니다.

라틴 아메리카, 중동 및 아프리카

제한된 연구 활동으로 인해 라틴 아메리카와 중동 및 아프리카 시장은 낮은 점유율을 차지했습니다. 그러나 주요 기업의 가처분 소득 증가와 투자 이니셔티브가 지역 확장을 촉진할 것으로 예상됩니다.

3D 세포 배양 시장의 주요 기업 목록

Thermo Fisher Scientific Inc., Corning Incorporated 및 Sartorius AG의 전략적 이니셔티브 및 확장된 제품 포트폴리오는 시장 지배를 지원합니다.

글로벌 시장의 경쟁 환경은 소수의 지배적인 업체와 다수의 소규모 업체로 인해 통합되었습니다. Thermo Fisher Scientific Inc., Corning Incorporated 및 Sartorius AG는 2024년 전 세계 3D 세포 배양 시장 점유율을 장악한 주요 업체 중 일부입니다. 이러한 주요 업체의 지배력은 강력한 제품 포트폴리오, 확장된 지리적 입지 및 시장에서의 신제품 출시에 기인합니다.

또한 Avantor Inc., MIMETAS B.V., REPROCELL Inc. 등과 같은 플레이어는 제품 포트폴리오 확장과 제품 범위 강화에 중점을 두어 시장 지배력을 강화합니다.

• 2023년 6월, Inventia Life Science는 Biotron Healthcare PVT Ltd.와 새로운 유통 계약을 체결했습니다. 이번 계약에 따라 Biotron Healthcare PVT Ltd는 인도 시장 진출을 위한 Inventia Life Science의 주력 RASTRUM 플랫폼에 대한 판매권을 획득했습니다.

프로파일링된 주요 회사 목록:

• Sartorius AG (독일)
• 써모 피셔 사이언티픽(주)(우리를.)
• 코닝 법인 (우리를.)
• 머크 KGaA(독일)
• Avantor Inc.(미국)
• MIMETAS B.V.(네덜란드)
• 리프로셀(주)(일본)

주요 산업 발전:

• 2023년 10월:Carcinotech은 CELLINK와 협력하여 암 세포주를 기반으로 한 생체 제작 3D 생체 인쇄 종양 모델용 프로토콜을 개발하고 상용화했습니다. 이는 정확성을 향상시키고 약물 개발 프로세스 속도를 빠르게 높여 개발 비용을 절감하고 결과를 개선할 수 있습니다.
• 2023년 6월:3DBioFibR은 콜라겐 섬유 제품인 μCollaFibR 및 CollaFibR 3D 지지체를 출시했습니다. 조직 공학 및 조직 배양에 유용합니다.
• 2023년 6월:MatTek Life Sciences와 AIM Biotech는 고객에게 보다 포괄적인 제품 및 서비스 제품군을 제공하기 위한 전략적 파트너십을 발표했습니다. 여기에는 혁신적인 OrganiX 및 idenTX 미세유체 3D 조직 배양 플랫폼과 중요한 면역종양학, 혈관 생물학 및 신경생물학 치료 분야의 포괄적인 약물 발견 연구 서비스가 포함됩니다.
• 2022년 3월:CELLINK는 3D 세포 배양을 자동화하는 최초의 바이오 디스펜싱 플랫폼인 BIO CELLX를 출시했습니다. 이는 암 연구 및 약물 발견을 목표로 하는 3D 세포 기반 분석 자동화에 대한 장벽을 제거합니다.
• 2021년 8월:Inventia Life Science는 BioLamina AB와 제휴하여 인간 재조합 라미닌 단백질(Biolaminin)을 함유한 RASTRUM 플랫폼과 호환되는 3D 세포 배양 지지체를 공급합니다.

보고서 범위

글로벌 시장 보고서는 유형, 애플리케이션, 최종 사용자 및 지역과 같은 주요 부문을 종합적으로 분석합니다. 여기에는 만성 질환의 유병률, 신제품 출시, 주요 산업 발전, 3D 세포 배양 산업의 기술 발전, 코로나19 대유행이 시장에 미치는 영향과 같은 주요 통찰력이 포함됩니다. 또한 시장 역학, 경쟁 점유율 분석 및 시장 주요 업체의 회사 프로필에 대한 통찰력을 제공합니다.

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보고서 범위 및 세분화