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市场情景
2023年,全球体外毒理学测试市场估值为241.8亿美元,预计到2032年将达到545.2亿美元,2024-2032年预测期间复合年增长率为9.23%。
在不断增加的监管要求和道德考虑的推动下,体外毒理学测试市场的需求有望显着增长。 2023 年,全球对替代测试方法的资助达到 13 亿美元,强调了向减少动物测试的转变。欧盟已投资超过 1 亿欧元用于开发非动物测试方法。与此同时,美国国立卫生研究院专门拨款5000万美元用于体外毒理学研究。这种财政支持凸显了在全球范围内推进这些技术的承诺。此外,已有 40 多个国家/地区制定了鼓励或强制使用体外测试方法的立法,进一步推动了需求。
技术进步也在越来越多地采用体外毒理学测试方面发挥着至关重要的作用。 3D细胞培养技术是体外测试的重要组成部分,其市场价值到2023年将达到12亿美元。此外,每年申请的体外测试技术专利数量已超过2000项,体现了强大的创新动力。 2023年,全球体外毒理学测试市场有超过500家公司正在积极开发体外毒理学解决方案,过去五年有超过300家初创企业进入该领域。这些进步提高了体外测试的准确性和可靠性,使其对制药、化妆品和化学行业更具吸引力。
在应用方面,制药行业仍然是关键驱动力,到2023年将有超过1,500种新药进行体外毒理学测试。这一趋势反映在制药公司拨出7亿美元用于开发体外测试平台上。化妆品行业也不甘落后,超过 80% 的全球顶级品牌在安全评估中纳入了体外测试。此外,化学行业报告称,去年体外测试的采用率增加了 30%。这些数字凸显了充满希望的需求前景,因为各行业继续优先考虑安全、道德标准和监管合规性。
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市场动态
司机:对动物试验的道德担忧日益增加
近年来,围绕动物测试的伦理问题已成为体外毒理学测试市场扩张的重要驱动力。动物福利的倡导势头强劲,许多组织和公共活动强调了替代检测方法的必要性。 2023 年,全球有超过 1,500 个组织积极开展反对动物试验的运动,强调使用动物进行研究的伦理影响。此外,超过900所大学和研究机构实施了减少动物试验的政策。欧盟走在了最前列,有 27 个国家全面禁止化妆品动物测试,促使其他地区纷纷效仿。在美国,加利福尼亚州和纽约州颁布了限制化妆品动物试验的法律,这在美国 700 亿美元的化妆品市场中占据了很大的份额。
体外毒理学测试市场正在响应这些转变,对替代方法的投资大幅增加。 2023年,全球将成立超过150家专注于体外测试技术的新初创企业。此外,美国国立卫生研究院 (NIH) 拨款 1.8 亿美元用于开发替代检测方法。这反映出人们越来越认识到通过科学创新解决道德问题的重要性。全球体外毒理学测试市场的收入估计达到 230 亿美元,预计随着越来越多的公司寻求道德测试解决方案,该市场将持续增长。
消费者对零残忍产品的需求也推动了向体外测试的转变。 2023年对全球体外毒理学测试市场进行的一项调查显示,6500万消费者表示偏爱未经动物测试的产品。因此,超过 500 个主要品牌已承诺在其产品开发过程中消除动物测试。这些变化不仅影响着行业实践,还影响着监管框架,目前有 40 个国家正在实施立法,限制或禁止各个行业的动物试验。这一趋势凸显了道德考虑在推动市场创新和采用体外毒理学测试方面日益重要。
趋势:越来越多地采用 3D 细胞培养模型
3D细胞培养模型在体外毒理学测试市场的采用迅速增加,反映了行业的显着趋势。与传统的 2D 培养不同,3D 细胞培养可以更准确地表示人体组织,从而改善预测结果。 2023年,发表了600多篇关于3D细胞培养在毒理学中应用的研究论文,凸显了科学界对该领域的兴趣。全球超过 300 个实验室已将 3D 细胞培养技术集成到其测试方案中,认识到这些模型在提高测试准确性方面的价值。美国国家转化科学促进中心 (NCATS) 报告了 200 多个正在进行的利用 3D 培养物进行药物毒性测试的项目。
3D细胞培养模型的市场影响是显而易见的,到2023年,全球对该技术的投资将达到18亿美元。共有120家公司推出了新的3D细胞培养产品,以满足对更复杂的测试方法不断增长的需求。美国食品和药物管理局 (FDA) 认可了 3D 培养的潜力,支持了 50 多个旨在验证这些模型的监管用途的合作项目。尤其是制药行业,已经接受了 3D 细胞培养,80% 的顶级制药公司将其纳入研发流程。
随着这一趋势的持续,体外毒理学测试市场对 3D 细胞培养模型的关注预计将从药品扩展到化妆品和化学安全测试等领域。 2023 年,超过 40 个化妆品品牌宣布计划将 3D 文化融入其测试流程。此外,环境测试领域用于生态毒性研究的 3D 模型使用量增加了 20%。这种日益增长的采用反映了更广泛的行业转向更准确、更可靠、更符合伦理的测试方法,将 3D 细胞培养模型定位为未来毒理学测试实践的基石。
挑战:平衡快速技术进步与现有监管框架
随着新技术的出现,确保它们符合既定法规对于其成功实施至关重要。 2023 年,超过 70% 的体外毒理学测试市场利益相关者表示,在新的体外测试方法的监管路径上遇到困难。在最近的一项调查中,超过 250 家公司将新兴技术缺乏标准化指南视为主要障碍。这导致了新颖测试技术的采用被推迟,超过 150 个项目遇到了监管方面的挫折。
监管机构意识到这些挑战,并正在采取措施应对这些挑战。 2023 年,欧洲药品管理局 (EMA) 推出了 15 项举措,旨在更新监管标准以适应新技术。美国 FDA 与行业领导者举办了 12 场研讨会,讨论指南的统一,体现了在确保安全的同时促进创新的承诺。尽管做出了这些努力,超过 30% 的新体外测试方法仍然面临审批延迟,凸显出在技术进步与监管要求之间取得平衡的持续努力。
为了克服这些挑战,行业、学术界和监管机构之间的合作至关重要。 2023 年,启动了 50 多个合作项目,为新兴体外技术开发标准化协议。此外,全球 10 个监管机构成立了工作组,探索能够适应技术进步的灵活监管方法。这些努力旨在创造一个更有活力的监管环境,支持创新,同时保持严格的安全标准。随着体外毒理学测试市场的不断发展,在技术进步和监管合规性之间找到平衡仍然是一个关键挑战,需要持续关注和合作。
细分分析
按解决方案
基于解决方案,检测领域目前在体外毒理学测试市场处于领先地位,预计将保持强劲,产生超过 42.7% 的收入份额。它主要是由它们在药物发现和安全评估过程中不可或缺的作用驱动的。测定是重要的工具,可以深入了解化合物的毒理学特征,使研究人员能够评估潜在危害,而无需诉诸动物试验。细胞毒性、基因毒性和肝毒性等重要检测因其能够提供精确且可重复的结果而被广泛使用。截至 2023 年,全球体外毒理学测试市场价值约为 242 亿美元,其中由于各种测试方案中反复出现的需求,分析占据了很大一部分。有超过 1,500 家公司积极参与体外毒理学检测的生产和分销,说明了该领域的高水平竞争和创新。制药行业仍然是最大的最终用户,每年有超过 5,000 个新药物实体接受基于分析的毒理学评估。
体外毒理学测试市场测定技术的最新进展,例如 3D 细胞培养测定和高通量筛选方法的开发,进一步巩固了其在毒理学测试生态系统中的重要性。到 2023 年,这些创新已导致 2,000 多种新检测试剂盒被引入市场,反映出强大的新型解决方案管道。监管部门对替代检测方法的日益关注也刺激了需求,30 多个国家的政府机构认可使用检测作为传统方法的可行替代方案。此外,慢性病患病率的上升加大了对综合毒理学评估的需求,估计全世界每天都会进行 10,000 次化验测试。随着各行业努力满足严格的安全标准和消费者期望,检测在环境和化妆品检测中的不断扩大应用也凸显了其日益增长的重要性。
按方法
细胞检测方法目前占据 44.5% 的市场份额,并已成为体外毒理学测试市场中最突出的方法,因为与生化、离体和计算机模拟方法相比,它们能够提供更生理相关的环境。对细胞检测的需求是由其成本效益、分析速度以及自动化等技术进步推动的,这对于高通量筛选 (HTS) 至关重要。大约 50% 的新候选药物在临床试验前使用细胞测定进行筛选。此外,先进显微镜与基于细胞的测定的集成允许以空间和时间分辨率监测细胞事件,进一步增强其在药物发现和毒理学测试中的实用性。仅去年一年,细胞检测领域就推出了 200 多种新的检测试剂盒和平台。
有几个因素促进了细胞检测在体外毒理学测试市场的增长和主导地位。动物试验的高昂成本(平均每项研究需要 200 万美元)以及与之相关的伦理问题导致越来越多地采用体外方法。美国环境保护署的 ToxCast 计划将利用 700 多种体外检测,重点是细胞模型。此外,3D 培养模型和共培养技术的发展使得更复杂的检测系统成为可能,目前已有 100 多家公司提供 3D 检测服务。著名的市场参与者已投资超过 5 亿美元用于细胞检测的研发。拥有先进医疗基础设施的地区的支持性政府法规,例如监管机构在 2023 年批准了 150 多种新的体外检测方法,也有助于细胞检测在市场上的持续主导地位。
按毒性终点和测试
基于毒性终点和测试,体外毒理学测试市场以皮肤刺激、腐蚀和致敏为主导。该领域已成为化妆品和制药行业的关键组成部分,主要用于评估皮肤刺激、腐蚀和过敏。 2023年,该细分市场产生了超过38.3%的市场收入,并将在未来几年以9.37%的复合年增长率继续增长。这种关注源于确保消费者安全和监管合规性同时减少对动物测试的依赖的迫切需要。皮肤刺激和腐蚀测试对于预测化学接触引起的皮肤不良反应至关重要,鉴于化学品在日常产品中的广泛使用,这是一个普遍关注的问题。同时,致敏测试对于识别可引发免疫反应的潜在过敏原至关重要。截至 2023 年,全球监管环境,包括欧盟 REACH 和美国 FDA 等实体的指令,强制要求采用非动物测试方法,进一步推动体外细分市场的扩张。在此背景下,消费者对零残忍产品的需求不断增长,与行业向道德测试方法的转变相一致,从而提高了市场的利润。
一些令人信服的统计数据强调了体外毒理学测试在皮肤相关评估的体外毒理学测试市场中的主导地位。仅体外皮肤刺激测试的市场就达到了 13 亿美元以上,反映出其至关重要的作用。 2023 年,使用体外方法筛选了超过 40,000 种新型化合物,凸显了该领域的广泛应用。采用3D组织模型和高通量筛选等先进技术,每年可检测20,000多个样本。此外,超过 1,500 家公司已将体外测试集成到其产品开发流程中,这表明其得到了广泛的行业认可。全球向可持续实践的转变是显而易见的,财富 500 强公司中有 60% 承诺到 2025 年采用非动物测试方法。此外,亚太地区的采用率也显着提高,目前有 5,000 多个实验室提供体外皮肤测试测试服务。
按技术
细胞培养技术处于体外毒理学测试市场的前沿,由于其能够密切模仿人类生理条件,为动物测试提供了可靠的替代方案,占据了超过47.6%的市场份额。该技术能够在受控环境中培养人体细胞,这对于测试新药物和化学品的毒性和功效至关重要。药物发现和开发中对准确预测模型的需求日益增加,推动了对细胞培养技术的需求。每年有超过 1,200 种新化学实体进入评估阶段,制药公司被迫采用技术来增强人类反应的可预测性。此外,FDA 和 ECHA 等监管机构越来越提倡非动物测试方法,这进一步推动了细胞培养系统的采用。细胞分析市场是体外测试的重要组成部分,预计到 2023 年将达到 320 亿美元,从而增强对细胞培养技术的需求。
细胞培养技术在体外毒理学测试市场中占据主导地位有几个关键因素。全球向个性化医疗的转变增加了对患者特异性细胞培养的需求,目前正在开发 70 多种先进的细胞培养系统用于个性化治疗。 3D 细胞培养模型的兴起也很重要,与传统 2D 模型相比,3D 细胞培养模型可提供更准确的数据,超过 150 家公司投资于 3D 细胞技术。细胞研究的研究经费显着增加,到 2023 年将超过 15 亿美元,突显了人们对这些技术日益增长的兴趣和信任。此外,生物技术领域的扩张,全球有超过 5,000 家生物技术公司利用细胞培养进行研发,凸显了其重要性。细胞培养基和试剂的不断改进,仅在 2023 年就推出了 300 多个新产品,确保了该技术始终处于体外测试解决方案的前沿。
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区域分析
欧洲在体外毒理学测试市场的领先地位可归因于几个关键因素,包括先进的监管框架、大量的研究投资以及强劲的制药业。欧盟的 REACH(化学品注册、评估、授权和限制)法规极大地推动了对替代测试方法(例如体外毒理学)的需求,以尽量减少动物测试。这种监管环境促进创新并推动体外方法的采用。到 2023 年,欧洲拥有超过 1,500 家生物技术公司,专注于非动物测试替代方案,并得到 Horizon Europe 等政府资助计划的支持,该计划拨款 955 亿欧元用于研究和创新。此外,罗氏和诺华等领先制药公司大力投资尖端毒理学测试技术,进一步巩固了欧洲的市场领导地位。欧洲市场上学术机构和行业参与者之间有超过 300 个旨在增强体外测试方法的合作项目。此外,2023年欧洲在毒理学测试领域申请了近2,000项专利,体现了其对技术进步的承诺。
北美在体外毒理学测试市场的强势地位得益于其大量的研发支出、支持性的监管环境以及主要市场参与者的存在。尤其是美国在研发支出方面一直处于领先地位,到2023年在生物技术和制药等各个领域的投资将达到7000亿美元。这促进了先进体外测试技术的开发和商业化。美国环境保护署 (EPA) 和食品药品监督管理局 (FDA) 通过“评估 21 世纪化学品和医疗产品安全新方法的战略路线图”等举措,在鼓励采用替代测试方法方面发挥了重要作用。北美拥有 3,000 多家生物技术公司,其中很大一部分致力于毒理学测试创新。此外,学术界和工业界之间的合作十分活跃,到 2023 年,将有超过 500 个合作伙伴专注于体外技术的完善。 Thermo Fisher Scientific 和 Charles River Laboratories 等领先公司在这一领域不断创新,进一步巩固了北美的市场地位。此外,该地区在同行评审期刊上发表了 1,800 多篇关于体外毒理学测试进展的出版物,表明研究生态系统充满活力。
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