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市場動向 

原動力: 創薬におけるハイスループットスクリーニングに対する需要の増加

今後数年間、世界の検査用ロボット市場全体の製薬業界は、複雑な疾患の増加と新薬の不足により、新薬の開発に対する高いプレッシャーを目の当たりにする可能性があります。その結果、複数の化合物の迅速な評価を可能にするハイスループットスクリーニングが、世界中で普遍的な要件となっています。先進的なロボット技術により、ファイザーやノバルティスなどの巨大製薬会社は、年間 100 万件を超える化合物をスクリーニングできるようになり、2023 年にはこの主張を証明する報告書が提出されています。研究室ロボットの支援により、HTS のすべての手順作業を自動化することができ、検査期間を短縮することができました。このプロセスを完了するには数年から数か月かかるでしょう。

実験用ロボットを使用することで、HTS は精度と再現性が向上し、プロセスの手動操作によって生じるばらつきが減少するといわれています。 2023年に発行された国際製薬工学学会の報告書によると、ロボット工学の使用により、潜在的な薬剤候補の数が30％増加し、実験室用ロボット市場の成長に大きな弾みを与えています。それに加えて、自動化によりアッセイあたりのコストが削減され、組織は年間人件費と試薬コストを約 50 万ドル削減することを実現しています。 HTS 内のロボット工学の応用により、ディスペンサーがナノリットルを供給できる超少量の液体の分注も可能になり、試薬の無駄が 90% 以上排除されます。

さらに、個別化された治療の傾向により、HTS 用の検査用ロボットのニーズも高まっています。アッセイとスクリーニングはより具体的になってきており、より多くのロボットがこの変動を許容し、これらの用途の増加を可能にするでしょう。 2023 年の時点で、ロボットによる個別化医療の治験は 200 件以上行われており、これは前年から大幅に増加しています。この拡大は政府の資金援助によって支援され、促進されており、NIH などは医薬品の発見プロセスを加速する自動化技術に 3 億米ドル以上を投じています。

トレンド: 人工知能と機械学習の統合

研究室で人間と同じような作業を行うロボットを考えると、AI をロボットに統合すると、実験の完了方法や実験から収集されたデータの処理方法が変わります。実験用ロボット市場における組み込み AI 技術システムにより、機械は 1 つの機能内で意思決定を行い、計画と期待を調整できるため、効率と発見数が増加します。 Robotics Industries Association が調査を行ったところ、2023 年に新たに導入された実験用ロボット システムの 50% 以上に AI 機能が組み込まれていることがわかりました。 

AI システムとロボットの連携により、予期せぬ複雑な事態が発生し、ガイドが存在しない場合でも、さまざまな驚異的なタスクをナビゲートすることが可能になります。このような例としては、構築されたマシンが機械学習に対応しているため、シーケンス パラメーターを自動的に調整できるゲノム シーケンス ラボの構築が挙げられます。実験用ロボット市場におけるこのような高度な技術は、犯罪検出用の AI ベースのアルゴリズムを備えたロボット システムを最近発表したベックマン コールターによって実現されました。 

研究室で使用する複雑な人工知能ベースのシステムを構築することを目的として、ロボット企業とテクノロジー企業の間のパートナーシップが最近急速に成長しています。たとえば、2023 年に Thermo Fisher Scientific は、IBM の Watson AI のロボット システムへの導入を促進して、データ分析と予知保全のパフォーマンスを向上させるために IBM と契約を結びました。 AIを搭載した実験用ロボットシステムは2025年までに15億ドルの市場になると予想されているため、実験用ロボットにAIを組み込むこの傾向は今後も続くと考えられます。

課題: 高い初期投資コストが導入の妨げとなっている

特に小規模な研究室におけるロボット工学のコストの高さは、研究室用ロボット市場にとって大きな課題となっています。インストール、トレーニング、およびメンテナンスの費用が平均的なシステムの総コストに追加され、通常、その範囲は 50 万米ドルから 300 万米ドル以上になります。資金調達のルールは多少緩和されるかもしれないが、インタビュー中、ロボット工学への移行ができない理由の 60% は依然としてそれであると多くの人が報告した。さらに、テクノロジーの新たな進歩により、既存のシステムが陳腐化し、さらなる投資が必要になる可能性があります。この特別な懸念は、資金を確保するための期間が廃止に近づいているシステムとは異なる可能性がある商業機関でより顕著になる可能性があります。ソフトウェアのライセンスや高度な機械の使用により、研究室の出費がさらに毎年 50,000 ドル増加する可能性があります。

この問題に取り組むために、研究室用ロボット市場の一部のサプライヤーは、研究室の自動化レベルを段階的に高めることができるリース戦略とモジュール型ロボットを導入しています。しかし、普及は遅れており、2023 年までにこれらのオプションを検討している研究室はわずか 20% です。コストを軽減するために、一部の地域では政府の助成金や補助金がある程度提供されていますが、情報や入手可能性は依然として低いです。さらに、実験用ロボットをより広く利用できるようにするために克服すべき重要な課題は、セットから始まる大きな埋没費用です。

セグメント分析 

タイプ別 

2023 年の時点で、生物学的実験用ロボットは世界の実験用ロボット市場のリーダーとして台頭しており、34.5% 以上の市場シェアを占めると予測されています。この優位性は、生物学的研究と臨床診断の両方における自動化の増加に起因すると考えられます。このようなロボットは、日常的に大量のデータを必要とする遺伝子配列決定などの複雑なタスクに必要です。たとえば、現行世代のシーケンス プロジェクトでは、毎年 2.5 エクサバイトを超えるデータが生成されます。このようなデータ生成の増加に対処するには、そのようなデータを効率的に収集、分析、解釈する手段が必要です。

ロボット工学の技術向上と生物学研究への資金提供の増加により、この分野の優位性が強化されています。たとえば、ライフ サイエンスの研究開発への資金は 2023 年に 2,000 億米ドルを超え、資金のかなりの部分が自動化技術に向けられました。また、個別化医療のブームにより、研究用ロボットを使用した創薬の際に 10,000 を超える化合物がスクリーニングされています。さらに、ロボットシステムの機能は、人工知能の融合によって大幅に改善され、自動細胞培養などのプロセスが可能となり、昨年、主要な研究室で100万件以上のロボット培養が実施されました。

製薬会社、バイオテクノロジー企業、学術機関が、生物学実験用ロボット市場の主要なエンドユーザーです。世界中の先進国は製薬分野の研究開発に1,800億米ドル以上を費やしています。そこでは、医薬品開発を加速し、コストを削減するためにロボット工学が採用されています。がん治療。 CRISPR ベースの治療法は、遺伝子調整を開発に利用するバイオテクノロジー分野の一部であり、この分野の価値は 52 億ドルです。世界中の 500 以上の大学が、精度と効率を高めるために研究室にロボット工学を導入しています。そのため、学術機関はすでに競争の激しい研究業界で最先端を維持するためにこれらのロボットを使用しています。

用途別 

2023 年には、医薬品開発においてロボットがより一般的になり、現在では新薬の開発に重点を置いたプロセスの標準化の要素となっています。現在、このセグメントは実験用ロボット市場の 38.2% 以上のシェアを占めています。製薬会社の新薬開発に費やされる平均予算が約 26 億ドルに相当することを考慮すると、この分野に大きな痛手があることは統計からも明らかです。ロボットにより、特定の施設で約 300,000 個の化合物を検査するハイスループット スクリーニングが可能になります。この種の自動化により、初期段階の臨床試験の有効性と効率が向上し、平均して 10 年を超える創薬サイクルが短縮されます。 

その結果、検査用ロボット市場の患者は、医薬品開発の生産性を向上させ、コストを削減する検査用ロボットのおかげで、医薬品製造の技術進歩から生み出されるより多くの医薬品にアクセスできるようになります。いくつかの研究室では、直接労働力を雇用する代わりに自動機械を使用することで、手作業の要件の 50% を満たす必要があり、これにより科学者は通常の作業ではなく、より高度な分析側面を実行できるようになりました。研究用ロボットを採用することで、医薬品開発の総コストを約 5 億ドル削減できると推定されています。これは、ロボットが人為的ミスを最小限に抑えることを支援するため、開発の後半段階で発生する失敗が少なくなるからです。製薬業界は年間ベースで 1,800 億ドル以上を研究開発に費やしており、最適化される可能性があります。 

エンドユーザーによる

バイオテクノロジー企業と製薬企業は、その大規模な研究開発業務と複雑なプロセスの自動化の要件により、実験用ロボット市場で最高のシェアを占めています。世界中で 7,000 を超える医薬品がパイプラインにあり、これらの業界の活動範囲には、精度を確保しながら作業量を増やすロボット ソリューションが必要です。これらの企業がラボ用ロボットに投資する他の重要な理由は、効率を高め、経費を削減し、提供されるデータの精度を向上させたいという願望です。人間の手の代わりに実験用ロボットが、精密な自動化を可能にするため、エラーマージンを 80% 削減して液体処理などの作業を行うことができます。また、業務を停止することなく業務を円滑に進めることができ、売上レベルの向上につながります。たとえば、ロボットの支援により医薬品開発サイクルが平均 2 ～ 3 年短縮され、新しい治療法の市場への提供がより迅速化されました。

マクロレベルでは、個別化医療のニーズの高まりと慢性疾患の有病率の増加により、研究用ロボット市場で迅速な医薬品生産の需要が見られます。 2023 年第 1 四半期には、バイオテクノロジー分野だけで 7,200 億ドルを超える投資が行われました。ミクロレベルでは、企業の目標は支出の削減によってROIを達成することです。ロボットにより、研究室では約 25% の節約が可能になります。さらに、製薬およびバイオテクノロジー市場は最も競争の激しい市場の一つであり、厳しい規制との競争を維持するためにロボット工学を含む新技術の使用が余儀なくされています。

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地域分析 

北米、主に米国とカナダは、自動化、高度な研究インフラストラクチャ、およびこの地域での導入率への多額の投資の結果、実験用ロボット市場をリードしています。この地域は現在、創薬、臨床診断、ゲノム ソリューション、微生物学を含むさまざまなアプリケーションにわたる強い需要により、38% 以上の市場シェアを支配しています。 2023 年、米国は毎日 750 万件を超える自動臨床診断テストを実施し、かかる時間と達成される精度のレベルを下げることに成功しました。さらに、創薬研究開発への世界全体の支出の60％は米国の製薬会社によって支払われており、その大部分はロボット工学への投資です。一方、カナダは、300社を超える積極的なバイオテクノロジー企業の支援を受けて市場での地位を強化しており、その多くはゲノムおよび微生物の研究試験を加速するために実験室用ロボットを導入しています。

北米の実験用ロボット市場はイノベーション、特に新技術と研究開発に焦点を当てており、これがおそらくこの地域の発展につながった主な側面の 1 つです。たとえば、2023 年だけでも、米国は生産性と精度の向上にロボット工学の支援を活用した生物医学の研究開発に官民資金として 860 億ドルを割り当てました。この地域には、学術機関と企業の両方を含む 2,000 以上の研究指向の組織があり、よく統合された検査室自動化システムに大きく依存しています。同様に、2023 年だけでも、研究室における薬物分子のスクリーニングおよび選択プロセスのための液体ハンドリング システムは、北米地域を含む 15 億件のサンプル処理手順を実行したと推定されます。これに加え、米国には 500 を超えるロボット インテグレーターとその数のカスタム ロボット マルチベンダー協力会社があり、研究室のニーズを満たすには十分以上です。

北米のヘルスケアおよびバイオ医薬品市場は、実験用ロボット市場の成長を促進する主要な要因です。レポートによると、2023 年の米国における研究用ロボットの出荷台数は 25,000 台を超え、ロボット システムは国内外の市場に合わせて大量に生産されています。この地域の強みは、世界の検査自動化技術の特許の 70% 以上をこの地域が保有しているという事実によってさらに実証されています。 

世界の実験用ロボット市場のトップ企業：

• AB コントロール
• エアロテック
• アントンパール
• オーロラ バイオメッド
• ビオセラ
• ケムスピードテクノロジーズ
• クリーブランド オートメーション エンジニアリング
• ハミルトン・ロボティクス
• 高解像度バイオソリューション
• ハドソンロボティクス
• ラボマン
• パーキンエルマー株式会社
• プロテダイン (LabCorp)
• シーメンスAG
• STロボティクス
• テカングループ
• サーモフィッシャーサイエンティフィック
• ユニバーサルロボット
• 安川電機
• その他の著名な選手

市場セグメンテーションの概要:

タイプ別:

• 低コストの実験用ロボット
• 生物学実験用ロボット工学
• 製薬ラボロボティクス
• 分子実験室
• その他

アプリケーション別:

• 創薬
• 臨床診断
• 微生物学ソリューション
• ゲノミクスソリューション
• プロテオミクス ソリューション

エンドユーザー別:

• 臨床検査室
• 研究所
• バイオテクノロジー企業と製薬会社
• 病院および診断研究所
• 研究および学術機関
• 法医学研究所
• 環境試験所
• 飲食業界

地域別:

• 北米
  • 米国
  • カナダ
  • メキシコ
• ヨーロッパ
  • 英国
  • ドイツ
  • フランス
  • イタリア
  • スペイン
  • ポーランド
  • ロシア
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