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Dinámica del mercado

Tendencia: miniaturización y detección en tiempo real

El mercado de sistemas de detección microbiana se está transformando con el avance hacia la miniaturización y la detección en tiempo real. Este cambio va acompañado de una demanda de herramientas de diagnóstico que sean portátiles, eficientes y muy sensibles. Se prevé que el mercado mundial de diagnósticos en el punto de atención (POC), incluidos los sistemas de detección miniaturizados, tendrá un valor de 46.700 millones de dólares para 2025, con una tasa compuesta anual del 9,4% a partir de 2023. La razón principal detrás de este aumento en el volumen de ventas radica en diversas necesidades de información rápida. y detecciones microbianas precisas.

Los sistemas miniaturizados, como los dispositivos de microfluidos y de laboratorio en un chip, han ganado popularidad porque pueden realizar análisis complejos en una fracción del tiempo que tardan los métodos convencionales. Por ejemplo, el Journal of Microbiological Methods publicó un artículo que afirma que con niveles de sensibilidad tan bajos como 10^2 UFC/mL, los dispositivos de microfluidos reducen el tiempo de detección de días a horas. Esto tiene grandes implicaciones, especialmente en el diagnóstico clínico, donde la identificación de patógenos debe realizarse con prontitud, ya que, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la sepsis se cobra alrededor de 6 millones de vidas anualmente en todo el mundo, lo que la convierte en una de las principales infecciones mortales que cada año infecta a 30 millones de personas en todo el mundo. Sólo con respecto a estas cifras, debemos actuar con rapidez mediante una detección rápida.

En la industria alimentaria, se prevé que el mercado de sistemas miniaturizados de detección microbiana experimente un sólido crecimiento con una tasa compuesta anual del 13,8%. Se espera que esto ayude a monitorear los patógenos transmitidos por los alimentos en tiempo real. Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), cada año 1 de cada 6 estadounidenses sufre enfermedades transmitidas por alimentos que provocan aproximadamente 128.000 hospitalizaciones y 3.000 muertes. Por lo tanto, la miniaturización puede reducir en gran medida estos riesgos, ya que una respuesta inmediata mejoraría los protocolos de seguridad dentro de nuestros establecimientos de alimentos.

Conductor: crecientes preocupaciones sobre la seguridad alimentaria

La demanda del mercado de sistemas de detección microbiana está impulsada por las crecientes preocupaciones sobre la seguridad alimentaria. La Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que casi 600 millones de personas, o una de cada diez personas en todo el mundo, enferman cada año por comer alimentos contaminados, lo que provoca 420.000 muertes. Estas cifras alarmantes indican que es importante contar con medios eficaces para detectar microbios por el bien de nuestra salud. Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), cada año se producen aproximadamente 48 millones de casos de enfermedades transmitidas por alimentos en Estados Unidos, lo que provoca 128.000 hospitalizaciones y 3.000 muertes. Este importante problema de salud pública ha provocado normas y reglamentos más estrictos sobre la seguridad de los alimentos que exigen que los productores y procesadores adopten métodos avanzados para detectar estos microorganismos. Los controles preventivos con vigilancia contra los peligros que causan enfermedades transmitidas por el consumo fueron hechos obligatorios mediante la Ley de Modernización de la Inocuidad de los Alimentos legislada en el año dos mil once; esto también contribuirá a una adopción más amplia de dichos sistemas según lo exige la ley.

Se prevé que el tamaño del mercado de pruebas de seguridad alimentaria, incluidos los utilizados como sistemas de detección microbiana, aumente de 19.200 millones de dólares registrados en 2023 a 29.600 millones de dólares en 2025, lo que representa una tasa compuesta anual del 9%. Esta rápida expansión en el mercado de los sistemas de detección microbiana se puede atribuir a la creciente necesidad no sólo de métodos rápidos sino también fiables para identificar patógenos como Salmonella listeria o E. coli, entre otros, que se mencionan aquí con demasiada frecuencia, de lo contrario esta frase se volvería muy larga. También cabe señalar que los informes de los CDC revelan que por sí sola causa 1,35 millones de infecciones al año; De este modo, se produjeron 26.500 admisiones y 420 muertes sólo dentro de las fronteras de Estados Unidos.

Además, existe una creciente conciencia entre los consumidores sobre la seguridad de sus comidas. El ochenta y cinco por ciento de cada cien personas encuestadas por IFIC están muy preocupadas por lo que comen, mientras que al 61% no les importaría pagar dinero extra siempre que se pueda verificar la autenticidad del producto. A medida que la gente sea más consciente y esté más dispuesta a invertir en opciones alimentarias seguras, la demanda de sistemas sofisticados capaces de detectar todo tipo de microbios seguirá aumentando.

Desafío: Complejidad de la preparación de muestras

La complejidad de la preparación de muestras sigue siendo un desafío importante en el despliegue eficaz del mercado de sistemas de detección microbiana. Las técnicas convencionales para localizar microorganismos frecuentemente implican procedimientos laboriosos y que requieren mucho tiempo para preparar ejemplos, lo que puede interferir con la utilidad de este tipo de sistema en el mundo real. La preparación de la muestra puede tardar hasta el 50% del tiempo necesario para encontrar gérmenes, normalmente entre 4 y 6 horas, según una investigación publicada en Journal Applied Microbiology.

En entornos médicos donde la identificación rápida es esencial; Independientemente de si se siguen estas instrucciones, se obtendrá una respuesta pausada al tratamiento que puede impedir la atención al paciente o influir gravemente en los resultados. Cada año, la OMS informa que la sepsis (enfermedad aguda provocada por una enfermedad) afecta a 30 millones de personas en todo el mundo y provoca 6 millones de muertes. El reconocimiento rápido es crucial para una terapia poderosa; sin embargo, el procesamiento sofisticado de muestras podría posponer la identificación oportuna de organismos infectantes.

Además, se pueden plantear preparativos exhaustivos según la revista Food Protection. Las formas tradicionales utilizadas para identificar patógenos transmitidos por los alimentos, como la civilización y el enchapado, a menudo necesitan hasta dos días de incubación después del trabajo preliminar de muestra. Es posible que esto no simplemente interrumpa los intentos de control de la difusión, sino que también ponga en peligro la salud pública en el mercado de sistemas de detección microbiana si los artículos contaminados llegan a los usuarios antes de que los resultados de la evaluación finalmente estén disponibles. Solo los CDC estiman que se pueden encontrar 3.000 muertes cada año debido a enfermedades transmitidas por alimentos y 128.000 hospitalizados, lo que destaca la demanda de que se necesitan tales enfoques de alerta temprana. Además, la necesidad de equipo especializado y personal capacitado para la preparación de muestras aumenta la complejidad y el costo. Según una encuesta realizada por la Asociación de Laboratorios de Salud Pública (APHL), el 62% de los laboratorios identificaron la falta de personal adecuadamente capacitado como una barrera importante para la detección microbiana eficiente.

Análisis segmentario

Por componente

Según el componente, el mercado de sistemas de detección microbiana se subsegmenta en hardware, consumibles y software. Los datos revelan que el hardware domina actualmente el mercado, con una participación de mercado sustancial del 50,32% en 2023. Los mayores ingresos entre los sistemas de detección microbiana provienen del sector del hardware, especialmente cámaras y lectores, que están impulsados ​​por varios factores que contribuyen a su demanda y dominio. . Los recientes avances tecnológicos junto con los requisitos específicos asociados con la detección de microbios han llevado a esta situación en la que los componentes utilizados para el hardware constituyen la mayor parte de estos dispositivos. Para empezar, se descubrió que los sensores termográficos también se pueden utilizar como cámaras para detectar microorganismos dentro de los productos alimenticios. Esto fue revelado por una investigación sobre la identificación de la bacteria Bacillus subtilis que se encuentra en la carne.

Estos dispositivos de hardware en el mercado mundial de sistemas de detección microbiana abordan necesidades reales de lugares donde la luz no es adecuada, por lo que son necesarios, ya que proporcionan una forma alternativa a través de la cual se pueden emplear métodos confiables para evaluar la contaminación microbiana en dichos entornos. Además, ha habido otro avance mediante el cual los teléfonos inteligentes se han modificado para convertirlos en biosensores capaces de detectar microorganismos en las superficies de las carnes incluso sin utilizar reactivos ni anticuerpos. Esto sólo sirve para mostrar la importancia que están adquiriendo las cámaras cuando se trata de acelerar los procesos de identificación no invasivos de bacterias en diferentes sitios. Aparte de esto, se han aplicado tecnologías de detección óptica, como las técnicas basadas en microscopía, para caracterizar biopelículas de forma no invasiva y al mismo tiempo considerarlas como parte de comunidades microbianas, lo que subraya una vez más por qué no podemos eliminar los diversos tipos de equipos necesarios durante este ejercicio.

La cámara EZ-Fluo combinada con un software dedicado proporciona medios convenientes pero asequibles para la cuantificación rápida y la detección de microbios, lo que demuestra claramente la relevancia otorgada a los componentes físicos involucrados aquí. Un ejemplo de ello es el sistema de detección rápida microbiana MBS, que depende en gran medida de que sus componentes estén compuestos enteramente de elementos metálicos diseñados específicamente para el reconocimiento de bacterias patógenas.

Por tecnología

Basado en tecnología, el segmento de PCR lidera el mercado de sistemas de detección microbiana con una participación en los ingresos de más del 36,94% y también se proyecta que continúe dominando el mercado al crecer al CAGR más alto del 15,12% durante el período previsto 2024-2032.

La razón principal por la que el mercado de sistemas de detección microbiana es testigo de una gran popularidad de la tecnología de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) se debe a su gran demanda debido a su sensibilidad, especificidad y velocidad incomparables. Puede encontrar cantidades muy bajas de ADN microbiano, que son difíciles de cultivar o que se encuentran en pequeñas cantidades, aumentando el número de moléculas de ADN mediante la replicación mil millones de veces en unas pocas horas. Por tanto, esta técnica es más sensible que cualquier otro método disponible. Esta característica resulta valiosa cuando se utiliza con fines clínicos donde la identificación temprana puede salvar vidas. Por ejemplo, la qPCR en tiempo real tiene sensibilidad para detectar de 1 a 10 copias por reacción, por lo que permite encontrar y medir simultáneamente diferentes patógenos, lo que lleva a un diagnóstico integral.

Otro factor que contribuye a que la PCR sea tan popular es su singularidad en términos de objetivo. La PCR permite centrarse en sitios precisos dentro de los genomas, lo que nos brinda una visión clara sobre las especies y las cepas involucradas con el microorganismo que se está investigando. En caso de que haya múltiples agentes infecciosos presentes, ese nivel de precisión se vuelve necesario si se deben tomar decisiones de tratamiento adecuadas basadas en organismos causantes específicos identificados. La técnica en el mercado de sistemas de detección microbiana es muy específica, ya que permite reconocer incluso polimorfismos de un solo nucleótido; Además, el ahorro de tiempo asociado con muchos métodos que utilizan PCR en la detección microbiana reduce significativamente el costo de mano de obra, especialmente durante los diagnósticos clínicos, donde es necesario tomar medidas rápidas. El fracaso no puede ser una opción para ningún laboratorio de pruebas genéticas en todo el mundo; La tasa de éxito de más del noventa por ciento registrada hasta ahora demuestra más allá de toda duda razonable que, sin duda, ninguna prueba puede superar a la tecnología de reacción en cadena de la polimerasa.

La PCR es extremadamente flexible y puede utilizarse en áreas como el diagnóstico clínico, la monitorización ambiental o la seguridad alimentaria. La detección ambiental ha experimentado un aumento interanual del 25% en el uso de PCR en los últimos diez años para ayudar a identificar la contaminación microbiana en el agua y el suelo. En la industria alimentaria, identifica patógenos que podrían causar enfermedades en 24 horas (en lugar de tardar de tres a cinco días con los métodos convencionales), garantizando así la seguridad. Se espera que el tamaño del mercado mundial de esta tecnología alcance los 12.600 millones de dólares en 2025 debido a su amplia gama de aplicaciones tanto para diagnóstico como para investigación; entre ellas se encuentran las enfermedades infecciosas, que ocupan alrededor del 60% de la cuota de mercado sólo en el sector del diagnóstico molecular, seguidas de cerca por la medicina personalizada.

Por aplicación

Según la aplicación, el mercado mundial de sistemas de detección microbiana está liderado por el segmento de diagnóstico. En 2023, tenía más del 41,31% de participación de mercado y se proyecta que siga creciendo a la tasa compuesta anual más alta del 15,02%.

La demanda de sistemas de detección microbiana en aplicaciones de diagnóstico ha experimentado un fuerte crecimiento en los últimos años. Esto ha sido impulsado por una serie de factores, como el aumento de las enfermedades infecciosas en todo el mundo, los avances tecnológicos y la necesidad de obtener resultados rápidos y precisos. Entre otras cosas, una de las principales razones detrás de las altas exigencias es el creciente número de personas que contraen infecciones. Según estimaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS), la carga mundial de enfermedades infecciosas ha aumentado constantemente año tras año. En 2022, solo la tuberculosis se cobró más de 1,4 millones de vidas. Además, la pandemia de COVID-19 ha demostrado aún más la necesidad de contar con herramientas de diagnóstico eficaces, ya que para finales de 2024 se habrían confirmado más de 650 millones de casos en todo el mundo.

Este crecimiento también se puede atribuir a las mejoras realizadas a través del avance tecnológico donde se inventaron las tecnologías de secuenciación de próxima generación (NGS) y reacción en cadena de la polimerasa (PCR) que revolucionaron la detección microbiana para siempre. Otro factor clave que ha impulsado esta demanda es la creciente concienciación sobre la resistencia a los antimicrobianos (RAM). Los Centros para la Prevención y el Control de Enfermedades identificaron más de 35.000 muertes por año atribuibles a la RAM sólo en los Estados Unidos, mientras que a nivel mundial, si no se toman medidas contra ella, podría resultar en 10 millones de muertes cada año calendario para 2050.

Por usuarios finales

Según los usuarios finales, los hospitales son consumidores clave del mercado mundial de sistemas de detección microbiana con una participación de mercado del 26,22%. Los hospitales de todo el mundo son los mayores compradores en el mercado mundial de sistemas de detección microbiana debido a su entorno único y la vital importancia de mantener las condiciones estériles. El entorno hospitalario comprende varios elementos, entre ellos el aire interior, las superficies, los dispositivos médicos y los desechos, todos los cuales pueden sustentar la vida o fomentar el crecimiento de organismos vivos. Esto requiere disponer de sistemas de detección de microorganismos para poder controlarlos y gestionarlos adecuadamente y minimizar las infecciones. Una de las razones por las que los hospitales invierten mucho en estas máquinas es el alto riesgo asociado con las infecciones asociadas a la atención sanitaria (HAI). Según las investigaciones, las bacterias se transfieren entre pacientes durante los encuentros un 18,5% veces, lo que aumenta significativamente la vulnerabilidad de las HAI. Además, los reservorios ambientales han estado implicados en brotes como las infecciones por enterococos resistentes a la vancomicina (ERV). Por lo tanto, es necesario que exista una sólida capacidad de seguimiento microbiano que pueda detectar cualquier cambio que indique una infección.

La otra preocupación de los hospitales son los esfuerzos para mejorar la seguridad del paciente combinados con la necesidad de lograr mejores resultados clínicos. Existen efectos graves para la salud cuando los bioaerosoles u otras partículas que contienen materiales biológicos están presentes en los espacios aéreos de los hospitales. Las técnicas modernas de identificación microbiana, como la PCR en tiempo real junto con la espectrometría de masas, permiten una rápida identificación de patógenos, lo que permite una intervención rápida mediante el tratamiento cuando sea necesario, pero los métodos tradicionales pueden tardar hasta 72 horas antes de proporcionar resultados.

Además de cumplir con estrictas normas marcadas por la ley, relacionadas con la prevención de la propagación de enfermedades causadas por gérmenes; Los centros de atención médica en el mercado de sistemas de detección microbiana también tienen la obligación de cumplir con diversos requisitos reglamentarios relacionados con las medidas de control de prevención de infecciones. Por lo tanto, los hospitales deben garantizar un monitoreo continuo y capacidades de detección contra cualquier contaminante potencialmente dañino que represente un riesgo.

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Análisis Regional

América del Norte es el mercado de sistemas de detección microbiana más grande y representa más del 49,68% de los ingresos. Esta dominación está impulsada por una infraestructura sanitaria avanzada y fuertes inversiones en I+D en la región. Solo en 2023, Estados Unidos gastó alrededor de 4,7 billones de dólares en atención sanitaria y aproximadamente 233.000 millones de dólares en investigación y desarrollo farmacéutico. Mientras tanto, las estrictas regulaciones de agencias como la FDA y la EPA han hecho que la industria alimentaria estadounidense gaste más de 2 mil millones de dólares al año sólo en pruebas microbianas. Los líderes del mercado dentro de esta región continúan creando sistemas de detección sofisticados e innovadores que sirven para impulsar el crecimiento.

Europa es la siguiente región con mayor prevalencia en el mercado mundial de sistemas de detección microbiana, que está impulsado por un poderoso sistema de salud y marcos regulatorios sólidos. Esto incluye países como Alemania, Francia y el Reino Unido, donde, por ejemplo, en Alemania se invierten anualmente unos 12.000 millones de dólares en I+D relacionados con la salud. No se puede dejar de enfatizar el énfasis de esta área en la investigación y el desarrollo respaldados por una financiación sustancial tanto del sector público como del privado. Además, dado que las enfermedades infecciosas son cada vez más frecuentes que nunca y, al mismo tiempo, existe una mayor conciencia sobre la resistencia a los antimicrobianos, se ha vuelto vital que encontremos métodos eficaces para detectar microorganismos. Solo en Europa, esta industria puede expandirse a una tasa compuesta anual del 13,68% durante 2023-2032.

Se proyecta que el mercado de sistemas de detección microbiana en la región de Asia Pacífico crecerá a la tasa compuesta anual más alta del 13,38% entre 2023-2032. El mayor tamaño de la población, junto con las tendencias de urbanización experimentadas en países como China, Japón e India, ha requerido la necesidad de alimentos más seguros y suministros de agua potable. Además, la investigación biotecnológica, junto con mayores inversiones en infraestructuras sanitarias, seguirán impulsando su crecimiento. Solo China gastó aproximadamente 1,4 billones de dólares en inversiones en atención médica, mientras que la industria farmacéutica de la India espera alcanzar los 65 mil millones de dólares en 2024. La creciente incidencia de enfermedades infecciosas y transmitidas por alimentos enfatiza aún más la importancia de sistemas sólidos de detección microbiana en Asia Pacífico.

Principales jugadores en el mercado mundial de sistemas de detección microbiana 

• Becton Dickinson
• Biomérieux
• Biolog Inc. (MIDI, Inc.)
• Bruker Corp.
• Laboratorios Charles River International Inc.
• Danaher Corp.
• Lonza
• MediRay
• Merck KGaA (Sigma Aldrich)
• Tecnologías de microidentificación
• QIAGEN
• Shimadzu Corp.
• Termo Fisher Scientific
• Trivitrón Salud
• Otros jugadores destacados

Descripción general de la segmentación del mercado:

Por componente

• Hardware
  • Cámara
  • Lector
  • Otros
• Consumibles
  • Kits de reactivos
  • Placa de Petri
  • Otros
• Software

Por tecnología

• PCR
• Inmunoensayos
• espectrometría de masas
• Citometría de flujo
• Biosensores
• Otros

Por aplicación

• Diagnóstico
• Seguridad alimentaria
• Interfaz instrumental
• Control de calidad
• Monitoreo Ambiental
• Otros

Por usuario final

• hospitales
• Clínicas
• Alimentos y Bebidas
• Productos farmacéuticos
• Productos cosméticos
• Ambiental
• Otros

Por canal de distribución

• En línea
• Desconectado
  • Directo
  • Distribuidor

Por región

• América del norte
  • Estados Unidos
  • Canadá
  • México
• Europa
  • Europa occidental
    • el reino unido
    • Alemania
    • Francia
    • Italia
    • España
    • Resto de Europa occidental
  • Europa Oriental
    • Polonia
    • Rusia
    • Resto de Europa del Este
• Asia Pacífico
  • Porcelana
  • India
  • Japón
  • Australia y Nueva Zelanda
  • Corea del Sur
  • ASEAN
  • Resto de Asia Pacífico
• Medio Oriente y África (MEA)
  • Arabia Saudita
  • Sudáfrica
  • Emiratos Árabes Unidos
  • Resto de MEA
• Sudamerica
  • Argentina
  • Brasil
  • Resto de Sudamérica