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新兴机遇预示着市场扩张和增长的新前沿

• 类器官和球状体市场正在扩展到药妆和化学安全测试领域：受动物试验法规日益严格的推动，各公司正在采用3D皮肤和眼部类器官模型。例如，欧莱雅公司于2024年启动了一项计划，旨在将其产量扩大到每年10万个皮肤类器官单位，用于毒理学筛查。此外，美国环境保护署（EPA）于2025年提出了一项计划，批准5种特定的类器官检测方法作为工业化学品安全评估的有效替代方案，从而为这些先进模型打造一个全新的、受监管的工业市场。
• 类器官智能或生物计算领域正在涌现一个充满未来意义的机遇：研究团队正在利用脑类器官的计算能力。2024年，约翰·霍普金斯大学的一个项目获得了50万美元的初始资金，用于开发一台使用10,000个相互连接的脑类器官的生物计算机。萨塞克斯大学的研究人员在2025年初证明，单个脑球体可以学习控制一个5关节机械臂，展示了创造活体处理器的潜力。一个由8个欧洲实验室组成的联盟于2025年成立，旨在为这些生物计算平台制定标准化协议。

工业规模扩大和自动化促进市场范围内的商业应用

类器官和球状体市场正快速迈向工业化生产。先进生物反应器的发展是关键驱动力；例如，2024年推出的一款新系统能够在单个500毫升容器中培养超过5000个均匀的球状体。自动化也至关重要，2025年推出的一款新型机器人平台能够在无需人工干预的情况下处理75个独立微孔板。大规模生产得到了企业大量投资的支持，其中包括2024年宣布斥资2500万美元扩建位于马萨诸塞州的GMP认证类器官生产设施。

标准化进程正与其发展同步，巩固了对可重复高质量模型的需求。2024年，美国细胞培养与培养中心（ATCC）发布了15个新的经认证的类器官合格细胞系，作为行业基准。美国专利局的申请数量也出现激增，仅在2024年就提交了超过80项类器官制造工艺的新专利。合同研究组织（CRO）正在扩展其服务范围，目前至少有12家主要的CRO提供GMP级类器官筛选服务。从生物反应器容量到新的质量控制标准，这些发展正在使类器官成为商业实验室可行且可扩展的解决方案。

复杂的组装体和共培养系统揭示更深层次的生物学见解

人们对能够更好地重现人体生理学的更复杂模型的需求正在激增。“组装体”（不同类器官的融合）领域是一个关键的前沿领域；2024 年，科学文献中报道了超过 30 种独特的组装体模型。这些模型对于研究器官间通讯至关重要。例如，2025 年的一项研究详细介绍了 12 种不同共生菌与人类肠道类器官的首次共培养，为微生物组研究开辟了新的途径。同样，多达 5 种不同的免疫细胞类型整合到肿瘤球体中，现在也使得更具预测性的免疫肿瘤学研究成为可能。 

这些先进系统的复杂性正在快速提升。2025年开发的一种新型脑类器官模型成功整合了14种不同的神经细胞类型，实现了前所未有的生物保真度。这些模型的功能寿命也在不断延长；2024年，一种新型微流体平台使一个血管化的肝类器官存活了超过90天。资助机构也认识到了这项工作的重要性，美国国立卫生研究院（NIH）于2024年向一个由7个实验室组成的联盟拨款300万美元，用于开发用于研究病毒感染的多器官系统，这进一步推动了类器官和球状体市场对这些下一代研究工具的需求。

细分分析 

类器官有望彻底改变类器官和球状体市场格局

类器官领域正在巩固其在类器官和球状体市场的主导地位，预计其将占据超过53%的收入份额。这种领先地位源于其先进的复制人体器官复杂结构和功能的能力，与简单模型相比，其生理相关性更高。2022年签署成为法律的《美国食品药品监督管理局现代化法案2.0》是推动该领域增长的重要催化剂，该法案鼓励在临床前研究中使用非动物模型。因此，到2024年初，使用类器官技术的临床试验数量将达到106项，表明其在转化研究中的接受度日益提高。学术界和科研界正在推动这一势头，相关出版物数量从2009年至2024年5月的6,222篇激增至2019年至2023年期间的10,023篇。

大量的政府和私人资金凸显了该领域的潜力。2025年，美国国立卫生研究院（NIH）启动了标准化类器官建模（SOM）中心，并投入8700万美元用于创建可重复的模型。2024年的进一步投资包括美国国家科学基金会（NSF）提供的1400万美元用于类器官智能研究的资助，西奈医疗中心（Sinai Health）新类器官工程平台的1000万美元投资，以及NIH提供的750万美元用于免疫类器官研究的奖励。仅在过去一年，全球就建立了60个新的类器官实验室，这体现了该领域的快速扩张。

• 类器官能够自组装和自组织，模拟体内器官的发育。
• 它们可以被冷冻保存并生物库化以供长期研究和未来使用。
• 患者来源的类器官保留了原始肿瘤的遗传和表型特征。

发育生物学引领类器官和球体市场创新

发育生物学领域将主导类器官和球状体市场，占据32.1%的显著份额。其领先地位源于这些3D模型对器官发生、胚胎发生和组织发育等基础生物过程提供的无与伦比的洞察。能够在人体相关系统中实时可视化这些复杂的过程是其被广泛采用的主要原因。该领域历史悠久，始于2009年成功培养出首批肠道类器官，为未来的研究奠定了基础。2013年一篇关于脑类器官的里程碑式论文进一步加速了该领域的发展，为理解神经发育开辟了新的途径。

这种影响体现在各个研究领域，其中脑类器官成为被引用次数最多的类型，凸显了其在复杂神经科学研究中的价值。技术创新不断突破界限，例如2024年开发的使用实验室培养的人脑物质的“脑芯片”系统。这些模型对于比较研究也至关重要，使研究人员能够探索动物与人类发育之间的差异。巨额投资，例如欧盟向类器官和器官芯片项目注资超过7000万欧元，为这一研究引擎提供了动力。目前全球正在进行超过2000项研究，其中许多研究关注发育问题，该领域的影响力必将不断扩大。

• 模型可以用于研究谱系规范和细胞分化。
• 研究人员使用肠道类器官来研究复杂的胃肠道疾病。
• 类器官系统为模拟遗传提供了一个强大的平台。

制药行业推动类器官和球体市场空前增长

制药和生物技术行业是类器官和球状体市场的主要终端用户，预计将占据超过47.4%的收入份额。该领域的主导地位直接源于对更具预测性和更贴近人类的临床前模型的迫切需求。高达90%在动物模型中看似安全的药物最终未能获得FDA批准，这造成了巨大的效率缺口，而类器官恰好可以填补这一缺口。意识到这一点，监管机构正在转变立场；FDA于2025年4月宣布，计划取消对新型单克隆抗体药物的动物试验要求。行业应用正在快速加速，目前已有超过500家制药公司将类器官技术整合到其研发工作流程中。

这一产业转型正在培育一个充满活力的生态系统。仅在2024年，制药公司与专业生物技术初创公司之间就建立了300多个合作关系。更广泛的领域包括1200多家积极投资类器官研究的生物技术公司，以及200多家提供特定类器官相关产品和服务的公司。临床研发管线反映了这一趋势，预计基于类器官的研究将成为近400项即将开展的临床试验的关键组成部分。为了满足日益增长的需求，像Molecular Devices这样的公司正在扩大规模，计划于2024年开设新的设施，用于生产患者来源的类器官；而像Crown Bioscience这样的合同研究组织（CRO）则于2023年底推出了先进的筛选平台。初创企业也蓬勃发展，目前已有100家公司专注于类器官研究模型。

• 类器官加速临床前肿瘤药物的发现和验证。
• 患者衍生模型允许进行个性化药物筛选和功效测试。
• 该技术有助于更准确地预测药物毒性。

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区域分析 

北美凭借主导市场领导地位推动全球创新

北美在类器官和球体市场占据领先地位，市场份额超过 40.60%；这一地位建立在雄厚的资金和先进的基础设施之上。2024 年，美国国家癌症研究所 (NCI) 资助了 45 个新的研究项目，专门用于开发患者来源的癌症类器官。美国食品药品监督管理局 (FDA) 的药物评估和研究中心 (CDER) 也在 2024 年启动了一项试点计划，以认证 5 种不同的器官芯片平台的监管提交资格。此外，美国研究机构在 2024 年启动了 28 项新的临床试验，使用类器官进行患者分层。在加拿大，加拿大卫生研究院 (CIHR) 为一个新的国家再生医学网络拨款 1500 万加元，该网络包含 8 个以类器官为重点的研究中心。

该地区的商业生态系统同样充满活力。2024年，波士顿的生物技术中心迎来了6家专注于类器官药物研发服务的初创公司。同年，美国专利商标局（USPTO）还授予了120多项与3D细胞培养和微流体相关的新专利。各大学术中心正在扩展其能力；例如，斯坦福大学将于2025年开设一个占地2万平方英尺的新设施，专门用于高通量类器官筛选。在波士顿举行的2025年实验室自动化与筛选协会（SLAS）会议上，有50多场关于类器官自动化的演讲，而美国国防部将在2024年拨款700万美元，用于开发创伤性脑损伤的类器官模型。

欧洲促进合作研究和监管进步

欧洲的市场地位由强大的合作框架和监管领导力决定。欧盟与产业界合作的创新健康倡议 (IHI) 承诺在 2024 年向 4 个新项目投入 4000 万欧元，旨在规范类器官在药物安全测试中的使用。在英国，医学研究委员会 (MRC) 在 2024 年为基于类器官的疾病建模拨款超过 800 万英镑。德国亥姆霍兹联合会也启动了一项新的研究项目，其中包括 6 个专门的实验室，以开发多类器官系统。2025 年，欧洲药品管理局 (EMA) 发布了其首份关于在监管备案中使用类器官数据的指南草案，为产业界指明了清晰的方向。

该地区的生物技术中心是活跃的中心。荷兰Hubrecht研究所是该领域的先驱，其类器官技术在2024年签署了10项新的商业许可协议。瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）成立了3家专注于球状体分析平台的新公司。与此同时，一个法国财团获得了500万欧元的资助，用于创建欧洲首个大型炎症性肠病类器官生物库。2024年在英国剑桥举行的年度类器官大会吸引了来自400多个独特的行业和学术实体的参会，目前至少有20家欧洲合同研究组织（CRO）获得了符合良好实验室规范（GLP）的球状体检测认证。

亚太地区崛起为增长和投资的强国

在政府大量投资的推动下，亚太地区正迅速成为类器官和球状体市场的重要枢纽。中国2024年更新的生物技术“十四五”规划专门拨款3亿元人民币，用于建立5个国家类器官研究中心。日本医疗研究开发机构（AMED）在2025年资助了15个新项目，以推进iPSC衍生类器官在再生医学中的应用。韩国卫生福利部也在2024年批准了8项使用球状体细胞疗法的新临床试验。

类似的投资正在培育一个充满活力的商业格局。在新加坡，A*STAR 研究机构于 2024 年与四家跨国制药公司合作，共同开发肝脏类器官毒性检测方案。2023 年至 2024 年间，印度 3D 细胞培养技术的专利申请数量增长了 50%，新增申请超过 60 项。韩国生物技术公司已于 2024 年推出了至少 10 款新的商业类器官芯片产品。此外，一个占地 10 万平方英尺的再生医学生物园区将于 2025 年初在上海启用，届时将有 20 多家致力于 3D 细胞模型研发的公司入驻。

全球类器官和球体市场的顶级参与者

• 3D生物矩阵
• 3D Biotek 有限责任公司
• AMS生物科技（欧洲）有限公司
• 航空航天中心
• 赛莱斯斯有限公司
• 康宁公司
• 格雷纳生物一号
• Hubrecht 类器官技术 (HUB)
• InSphero/珀金埃尔默
• 可乐丽
• 龙沙
• 默克公司
• 普莱利斯生物制品公司
• 干细胞科技公司
• 赛默飞世尔科技公司
• 其他杰出球员。

市场细分概述：

按类型

• 类器官
  • 神经类器官
  • 肝类器官
  • 肠类器官
  • 肾脏类器官
  • 其他类器官
• 球体
  • 多细胞肿瘤球体 (MCTS)
  • 神经球
  • 微球体
  • 肝球
  • 胚状体

按方法

• 类器官
  • 类器官培养的通用浸没法
  • 隐窝类器官培养技术
  • 用于类器官培养的气液界面 (ALI) 方法
  • Lgr5+ 细胞的克隆类器官
  • 大脑和视网膜类器官形成方案
• 球体
  • 微图案板
  • 低电池连接板
  • 悬滴法
  • 其他的

按来源 

• 类器官
  • 原代组织
  • 干细胞
• 球体
  • 细胞系
  • 原代细胞
  • iPSC 衍生细胞

按申请

• 发育生物学
• 个性化医疗
• 再生医学
• 疾病病理学研究
• 药物毒性及功效测试

按最终用户

• 生物技术和制药行业
• 学术及研究机构
• 医院和诊断中心

按地区

• 北美
  • 美国
  • 加拿大
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  • 西欧
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    • 东欧其他地区
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  • 韩国
  • 东盟
  • 亚太地区其他地区
• 中东和非洲 (MEA)
  • 沙特阿拉伯
  • 南非
  • 阿联酋
  • MEA 的其余部分
• 南美洲
  • 阿根廷
  • 巴西
  • 南美洲其他地区