自動細胞培養システム市場規模・シェア分析：成長動向と予測 (2025-2030年)

自動細胞培養システム市場規模と成長予測（2030年まで）

概要

自動細胞培養システム市場は、2025年には130.8億米ドルに達し、2030年には217.3億米ドルに成長すると予測されており、予測期間中の年平均成長率（CAGR）は10.79%が見込まれています。この成長は、細胞・遺伝子治療のスケーラブルな製造に対する需要の増加、閉鎖型自動プラットフォームに対する規制当局の奨励、ロボット工学と人工知能（AI）の着実な進歩によって推進されています。

本レポートは、システム（自動バイオリアクターシステムなど）、細胞培養タイプ（有限細胞株培養、無限細胞株培養）、アプリケーション（バイオ医薬品生産など）、エンドユーザー（製薬・バイオテクノロジー企業など）、および地域（北米など）別に市場を分析しています。市場予測は米ドル建てで提供されています。

市場の主要な数値

* 調査期間: 2019年～2030年
* 2025年の市場規模: 130.8億米ドル
* 2030年の市場規模: 217.3億米ドル
* 成長率（2025年～2030年）: 10.79% CAGR
* 最も成長が速い市場: アジア太平洋
* 最大の市場: 北米
* 市場集中度: 低い

市場分析

業界参加者は、マルチパラレルバイオリアクターシステム、モジュラー式液体処理ワークセル、およびGMP（医薬品製造管理および品質管理基準）ワークフローのあらゆるステップをデジタル化するソフトウェアに資本を投入しています。大手ライフサイエンスサプライヤーと新興の自動化専門企業との戦略的パートナーシップは、治療法開発者にとって技術的リスクを低減しつつ、商業化を加速させています。一方で、使い捨てプラスチックや特殊培地のサプライチェーンにおける圧力は、市場拡大のペースを抑制していますが、バイオ医薬品企業の設備投資を妨げるまでには至っていません。

主要なレポートのポイント

* システム別: 2024年には細胞培養プロセス自動化機器が市場シェアの29.66%を占め、自動細胞カウンターは2030年までに11.50%のCAGRで成長すると予測されています。
* 細胞培養タイプ別: 2024年には無限細胞株が市場シェアの65.75%を占め、2030年までに11.32%のCAGRで成長すると予測されています。
* アプリケーション別: 2024年にはがん研究が収益シェアの40.80%を占めましたが、医薬品開発は2030年までに11.69%のCAGRで最も速く拡大すると予測されています。
* エンドユーザー別: 2024年には製薬・バイオテクノロジー企業が市場シェアの29.59%を占めましたが、CDMO（医薬品受託開発製造機関）は予測期間中に11.86%のCAGRで最も速い成長を遂げると見込まれています。
* 地域別: 2024年には北米が35.48%のシェアで市場を支配しましたが、アジア太平洋地域は2030年までに11.25%のCAGRで最も急速に成長する地域です。

市場のトレンドと洞察（推進要因）

1. バイオ医薬品およびモノクローナル抗体の需要増加:
世界的な生物製剤消費の増加は、製造業者に手動のフラスコベースの作業から、バッチ間のばらつきを減らす統合された閉鎖型自動ラインへの移行を義務付けています。LonzaによるRocheのVacaville工場買収や、Thermo Fisher ScientificおよびSartoriusによるマルチパラレルバイオリアクターの提供拡大は、このトレンドを裏付けています。FDAの先進製造技術指定プログラムも、一貫した品質特性を提供する自己検証型自動化の導入を奨励しています。

2. 細胞・遺伝子治療パイプラインの拡大:
自己細胞および他家細胞治療の商業化は、手動技術では満たせないクリーンルーム容量に対する前例のない圧力を生み出しています。CellaresのCell Shuttleプラットフォームは、単一のモジュラーシャーシ内で年間40,000バッチの治療薬を生産でき、オペレーターの接触点を90%削減します。Cabaletta BioやBristol Myers Squibbなどの臨床開発企業は、治療薬の製造時間を短縮し、患者アクセスを拡大するために、これらの閉鎖型ロボットシステムにプロジェクトを移行しています。AGC Biologicsも日本で全自動CGTラインを建設しており、2026年までにフル稼働する予定です。

3. プロセス標準化と汚染のない製造の必要性:
EMAの改訂されたGMP Annex 1は汚染管理要件を引き上げ、製造業者に、重要なゾーンへの人間のアクセスを制限する気化過酸化水素アイソレーターやロボットピペッターへの移行を促しています。同様に、FDA Q5A(R2)のウイルス安全性ガイドラインは、完全に文書化され監査可能な上流ワークフローの必要性を強調しています。SCADA（監視制御およびデータ収集）ソフトウェアと統合された自動環境モニタリングモジュールは、継続的なデータストリームを提供し、逸脱調査を迅速化し、ロットリリースを容易にします。

4. 病院ベースの分散型製造:
病院は、細胞分離、増殖、回収、最終製剤化をスーツケースサイズのエンクロージャー内で実行する自己完結型の「GMP-in-a-box」ユニットをISO-7スイートに導入しています。この構成は、特に自己細胞治療において、物流時間を短縮し、輸送リスクを低減し、細胞生存率を維持します。日本やシンガポールでの初期プロジェクトは、閉鎖型自動ループが病院インフラに適合し、規制当局の電子記録要件を満たすことを示しています。

5. AI駆動型予測メンテナンスによるバイオリアクターの稼働時間改善:
AIを活用した予測メンテナンスは、バイオリアクターの稼働時間を向上させ、生産効率を高めます。

6. クリーンルームクラスを低減するための使い捨て自動プラットフォームへの規制推進:
規制当局は、クリーンルームの分類を低減できる使い捨ての自動化プラットフォームの採用を推進しています。

市場のトレンドと洞察（抑制要因）

1. 統合システムの高い設備投資:
ターンキー自動化スイートのコストは200万～500万米ドルに達し、これは予算が限られている新興バイオテック企業や公立病院にとって大きな課題です。労働費削減による2～3年の投資回収期間があるにもかかわらず、資金調達の遅れにより、AmplifyBioを含むいくつかの初期段階のCDMOが2025年に事業を縮小せざるを得なくなっています。政府の助成金プログラムやベンダーが支援するリースオプションは、この障壁を部分的に緩和しますが、完全に解消するものではありません。

2. 熟練した自動化エンジニアの不足:
複雑なロボットラインの運用と検証には、細胞生物学、ソフトウェアスクリプト、GMP品質文書に精通した学際的な人材が必要です。業界調査によると、上級自動化エンジニアの採用には6ヶ月のリードタイムがかかり、企業は施設の立ち上げを遅らせたり、高価なコンサルタントに頼らざるを得なくなっています。BioMARSプロジェクトに代表される大規模言語モデル（LLM）エージェントは、トラブルシューティングタスクを自動化し、中期的にはスキルギャップを縮小する可能性を秘めています。

3. 接続された培養プラットフォームにおけるサイバーセキュリティリスク:
接続された培養プラットフォームの普及に伴い、サイバーセキュリティリスクが増加しています。

4. 相互運用性を制限するデータ形式標準の欠如:
異なるシステム間でのデータ形式の標準化が不足しているため、相互運用性が制限されることがあります。

セグメント分析

* システム別: 自動化がプラットフォームコンポーネント全体の効率を向上
細胞培養プロセス自動化機器の市場規模は2024年に39億米ドルに達し、全体の収益の29.66%を占めました。これは、接種物の増殖、シードトレイン、生産バイオリアクターを統一された監視ソフトウェアで連携させることへの嗜好が高まっていることに起因します。これらのマスターコントローラーは、培地調製、pH調整、灌流速度の変更をリアルタイムで同期させ、手動介入でよく見られる遅延を排除し、一貫した製品力価を促進します。
自動細胞カウンターは、多色蛍光イメージングとAIベースのコンフルエンス解析により、結果までの時間を数分から数秒に短縮するため、システムタイプの中で最速の11.50%のCAGRで成長すると予測されています。

* 細胞培養タイプ別: 無限細胞株が商業アプリケーションを支配
無限細胞株は、2024年に自動細胞培養システム市場シェアの65.75%を占めました。これは、無限に増殖する能力に支えられています。チャイニーズハムスター卵巣（CHO）およびHEK-293誘導体は、モノクローナル抗体およびウイルスベクター生産の主力宿主であり続けています。自動化プラットフォームは、高力価発現に不可欠な厳格な温度、溶存酸素、浸透圧パラメータの維持に優れています。
有限または初代培養は、収益は小さいものの、自己細胞治療、個別化ワクチン、再生医療において戦略的な重要性を持っています。

* アプリケーション別: 医薬品開発ががん研究を超えて加速
がん研究は、2024年に40.80%の収益シェアでトップの地位を維持しました。これは、腫瘍学パイプラインの決定に必要な細胞ベースのアッセイの量が多いことを反映しています。しかし、医薬品開発のスクリーニングワークフローは、製薬企業が発見の初期段階で脱落率を低減するために、小型化された3Dスフェロイドモデルと高含有量イメージングを展開するため、最速の11.69%のCAGRを記録するでしょう。
細胞・遺伝子治療製造は、堅牢なプロセス制御を示す技術に対するFDAの迅速承認経路のガイダンスに助けられ、引き続き資本を誘致しています。

* エンドユーザー別: 製薬企業の優位性にもかかわらず、CDMOが成長リーダーとして浮上
製薬・バイオテクノロジー企業は、広範な社内発見パイプラインにより、2024年に自動細胞培養システム市場規模の29.59%を占めました。しかし、CDMOは、スポンサーが複雑な製造を複数のクライアントにわたって資本を償却する組織にアウトソーシングするため、11.86%のCAGRで市場を上回るでしょう。

地域分析

* 北米: 2024年には収益の35.48%を占めました。これは、密度の高いバイオ医薬品R&Dクラスター、予測可能な規制経路、および大規模なベンチャー資金プールによるものです。
* 欧州: EMAの調和されたGMPフレームワークにより、国境を越えた製品リリースが合理化され、北米に続いています。ドイツとスイスは、使い捨てセンサーやチューブの製造工場を併設するグローバルな自動化サプライヤーを擁し、地域のサプライチェーンを強化しています。
* アジア太平洋: 政府が輸入依存度を減らすためにバイオ製造インフラに補助金を出しているため、2030年までに11.25%のCAGRで最も急速に成長している地域です。中国のサイエンスパークは垂直統合された自動化エコシステムを構築し、日本の分散型「病院工場」モデルへの規制当局の承認は新たな設備導入を促進しています。
* ラテンアメリカおよび中東・アフリカ: まだ初期段階ですが、多国籍ワクチン技術移転イニシアチブに関連するパイロットプロジェクトが見られます。

競争環境

自動細胞培養システム市場は中程度の統合度を示しており、上位5社のサプライヤーが世界の収益の約45%を支配しています。Thermo Fisher Scientificは、429億米ドルの収益基盤と広範な消耗品カタログを活用して、既存の顧客ラボに自動化ハードウェアをクロスセルしています。SartoriusとDanaherはモジュール性を重視し、既存のスイートに拡張されたダウンタイムなしでレトロフィットできるスタック可能なバイオリアクターとAI対応ソフトウェアを提供しています。

パートナーシップが競争を再構築しています。CytivaはCellular Originsと提携し、Sefia閉鎖型システムウォッシャーをConstellationロボットと連携させ、FDAの先進製造指定の下で承認されたウォークアウェイCGTプラットフォームを提供しています。Cellaresのような破壊的参入企業は、ハードウェア販売とターンキー生産サービスを組み合わせたIDMO（統合開発製造受託機関）モデルを追求し、購入者の資本制約を回避しています。

製品差別化は現在、組み込み分析とリモートサポートの提供を中心に展開しています。ベンダーは、センサーのドリフト、フィルター圧力、グルコース摂取量を追跡するクラウドダッシュボードを含むサービス契約をバンドルし、プロアクティブなスペアパーツ出荷を可能にし、予期せぬ停止を最小限に抑えています。

自動細胞培養システム業界の主要企業

* Danaher (Beckman Coulter, Inc., Cytiva)
* Thermo Fisher Scientific Inc.
* Hitachi, Ltd.
* Becton, Dickinson and Company (BD)
* Sartorius AG
（*主要企業は順不同で記載されています*）

最近の業界動向

* 2025年8月: SartoriusはNanotein Technologiesと提携し、細胞治療製造におけるT細胞活性化効率を向上させる自動化モジュールを共同開発しました。
* 2025年3月: CellaresとCabaletta Bioは、Cell ShuttleロボットプラットフォームでのRese-celの技術導入試験を完了し、商業規模で一貫したバッチリリース指標を達成しました。

このレポートは、細胞培養のプロセスを自動化するために設計された特殊な実験装置およびシステムである「自動細胞培養システム」の世界市場に関する包括的な分析を提供しています。具体的には、細胞の成長と維持を効率的かつ標準化された方法で行うための技術とソリューションを対象としています。レポートでは、研究の前提、市場定義、調査範囲、および採用された研究方法論が詳細に説明されています。

市場の全体像として、自動細胞培養システム市場は急速な拡大を遂げており、2025年には市場規模が130.82億米ドルに達すると予測されています。さらに、2030年までの予測期間において、年平均成長率（CAGR）10.79%という堅調な成長が見込まれています。

市場の成長を強力に推進する要因は多岐にわたります。
第一に、バイオ医薬品およびモノクローナル抗体の需要が世界的に高まっており、これに伴い、大規模かつ効率的な細胞培養プロセスの自動化が不可欠となっています。
第二に、細胞・遺伝子治療のパイプラインが急速に拡大しており、これらの革新的な治療法の開発と製造には、高度に自動化された、再現性の高い細胞培養システムが求められています。
第三に、製造プロセスの標準化と汚染のない環境の確保が、製品の品質と安全性を保証するために極めて重要であり、自動化システムがこのニーズに応えています。
第四に、病院ベースの分散型製造が増加する中で、閉鎖型システムの採用が推進されており、これによりクリーンルームの要件が緩和され、導入が容易になっています。
第五に、AI（人工知能）を活用した予測保守技術の導入により、バイオリアクターの稼働時間が改善され、生産効率が向上しています。
最後に、規制当局がシングルユースの自動化プラットフォームの導入を奨励しており、これによりクリーンルームのクラスを下げることが可能となり、運用コストの削減に貢献しています。例えば、FDA（米国食品医薬品局）の先進製造技術指定プログラムは、認定された自動システムで製造された製品に対し、優先審査と対話の機会を提供し、技術革新を後押ししています。

一方で、市場の成長を阻害する要因も存在します。
統合システムの導入には高額な設備投資が必要であり、特に中小規模の企業にとっては大きな障壁となる可能性があります。
また、高度な自動化システムを設計、導入、運用できる熟練した自動化エンジニアの不足も深刻な課題です。
さらに、接続された培養プラットフォームにおけるサイバーセキュリティリスクは、機密データの保護とシステムの安定稼働において懸念事項となっています。
データ形式の標準が確立されていないため、異なるシステム間の相互運用性が制限されることも、効率的なデータ管理と統合を妨げています。

市場は、様々な側面から詳細にセグメント化されています。
システム別では、自動バイオリアクターシステム、自動細胞培養容器・リアクター、自動液体処理・播種システム、自動細胞ハーベスター、モニタリング・制御モジュール、サポートソフトウェア・ロボティクスなどが含まれます。この中で、AIを活用した画像解析技術の進歩により、自動細胞カウンターが11.50%という最も高いCAGRで成長している点が特筆されます。
細胞培養タイプ別では、有限細胞株培養と無限細胞株培養に分類され、それぞれの特性に応じた自動化ソリューションが提供されています。
アプリケーション別では、バイオ医薬品生産、細胞・遺伝子治療製造、幹細胞研究、再生医療、創薬・ハイスループットスクリーニング、組織工学・3D培養といった幅広い分野で自動細胞培養システムが不可欠なツールとして利用されています。
エンドユーザー別では、製薬・バイオテクノロジー企業、CDMO（医薬品開発製造受託機関）/CMO（医薬品製造受託機関）、学術・研究機関、病院・診断ラボなどが主要な顧客層です。特にCDMOは、高額な設備投資を複数のクライアント間で償却できるという利点から、自動化システムの導入を積極的に進めており、その採用は11.86%のCAGRで加速しています。
地域別では、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東・アフリカ、南米に市場が区分されています。中でもアジア太平洋地域は、政府の積極的な投資と新たな細胞・遺伝子治療施設の設立が相まって、11.25%のCAGRで最も急速に成長している地域として注目されています。

競争環境の分析では、市場集中度、市場シェア分析、およびThermo Fisher Scientific Inc.、Sartorius AG、Danaher Corporation、Merck KGaA、Lonza Group AG、Becton, Dickinson and Company、Eppendorf SE、Corning Incorporated、Tecan Group Ltd.、PerkinElmer Inc.、Hamilton Company、Agilent Technologies Inc.、Miltenyi Biotec B.V. & Co. KG、Terumo Corporation、Hitachi High-Tech Corporation、NanoEntek Inc.、GE Healthcare (Cytiva)、JTEC Corporation、Kuhner Shaker AGなど、多数の主要企業のグローバルおよび市場レベルの概要、主要セグメント、財務情報、戦略的情報、製品・サービス、最近の動向を含む詳細なプロファイルが提供されています。また、ポーターのファイブフォース分析を通じて、新規参入の脅威、サプライヤーとバイヤーの交渉力、代替品の脅威、競争の激しさといった市場の構造的特性が評価されています。

このレポートは、市場の機会と将来の展望についても深く掘り下げており、未開拓の分野（ホワイトスペース）や満たされていないニーズの評価を通じて、今後の成長可能性と戦略的提言を提供しています。技術的展望やバリューチェーン分析も含まれており、市場の全体像を把握するための貴重な情報源となっています。

1. はじめに

• 1.1 調査の前提条件 & 市場の定義

• 1.2 調査範囲

2. 調査方法

3. エグゼクティブサマリー

4. 市場概況

• 4.1 市場概要

• 4.2 市場の推進要因
  • 4.2.1 バイオ医薬品およびモノクローナル抗体の需要増加

  • 4.2.2 細胞・遺伝子治療パイプラインの拡大

  • 4.2.3 プロセス標準化と汚染のない製造の必要性

  • 4.2.4 病院ベースの分散型製造がクローズドシステムの採用を促進

  • 4.2.5 AI駆動型予知保全によるバイオリアクター稼働時間の向上

  • 4.2.6 クリーンルームクラスを下げるための使い捨て自動化プラットフォームに対する規制強化

• 4.3 市場の阻害要因
  • 4.3.1 統合システムの高い設備投資

  • 4.3.2 熟練した自動化エンジニアの不足

  • 4.3.3 接続された培養プラットフォームにおけるサイバーセキュリティリスク

  • 4.3.4 相互運用性を制限するデータ形式標準の欠如

• 4.4 バリュー/サプライチェーン分析

• 4.5 規制環境

• 4.6 技術的展望

• 4.7 ポーターの5つの力
  • 4.7.1 新規参入者の脅威

  • 4.7.2 供給者の交渉力

  • 4.7.3 買い手の交渉力

  • 4.7.4 代替品の脅威

  • 4.7.5 競争上の対抗関係

5. 市場規模と成長予測（金額）

• 5.1 システム別
  • 5.1.1 自動バイオリアクターシステム

  • 5.1.2 自動細胞培養容器およびリアクター

  • 5.1.3 自動液体処理/播種システム

  • 5.1.4 自動細胞回収装置

  • 5.1.5 監視および制御モジュール

  • 5.1.6 サポートソフトウェアおよびロボティクス

• 5.2 細胞培養タイプ別
  • 5.2.1 有限細胞株培養

  • 5.2.2 無限細胞株培養

• 5.3 用途別
  • 5.3.1 バイオ医薬品生産

  • 5.3.2 細胞・遺伝子治療製造

  • 5.3.3 幹細胞研究

  • 5.3.4 再生医療

  • 5.3.5 創薬およびハイスループットスクリーニング

  • 5.3.6 組織工学および3D培養

• 5.4 エンドユーザー別
  • 5.4.1 製薬・バイオテクノロジー企業

  • 5.4.2 CDMOおよびCMO

  • 5.4.3 学術・研究機関

  • 5.4.4 病院・診断検査機関

  • 5.4.5 その他（CRO、政府機関研究所）

• 5.5 地域別
  • 5.5.1 北米

  • 5.5.1.1 米国

  • 5.5.1.2 カナダ

  • 5.5.1.3 メキシコ

  • 5.5.2 欧州

  • 5.5.2.1 ドイツ

  • 5.5.2.2 英国

  • 5.5.2.3 フランス

  • 5.5.2.4 イタリア

  • 5.5.2.5 スペイン

  • 5.5.2.6 その他の欧州

  • 5.5.3 アジア太平洋

  • 5.5.3.1 中国

  • 5.5.3.2 インド

  • 5.5.3.3 日本

  • 5.5.3.4 韓国

  • 5.5.3.5 オーストラリア

  • 5.5.3.6 その他のアジア太平洋

  • 5.5.4 南米

  • 5.5.4.1 ブラジル

  • 5.5.4.2 アルゼンチン

  • 5.5.4.3 その他の南米

  • 5.5.5 中東およびアフリカ

  • 5.5.5.1 GCC

  • 5.5.5.2 南アフリカ

  • 5.5.5.3 その他の中東およびアフリカ

6. 競合情勢

• 6.1 市場集中度

• 6.2 市場シェア分析

• 6.3 企業プロファイル（グローバルレベルの概要、市場レベルの概要、コアセグメント、利用可能な財務情報、戦略情報、主要企業の市場ランク/シェア、製品&サービス、および最近の動向を含む）
  • 6.3.1 サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社

  • 6.3.2 サルトリウスAG

  • 6.3.3 ダナハーコーポレーション

  • 6.3.4 メルクKGaA

  • 6.3.5 ロンザグループAG

  • 6.3.6 ベクトン・ディッキンソン・アンド・カンパニー

  • 6.3.7 エッペンドルフSE

  • 6.3.8 コーニングインコーポレイテッド

  • 6.3.9 テカン・グループ株式会社

  • 6.3.10 パーキンエルマー株式会社

  • 6.3.11 ハミルトンカンパニー

  • 6.3.12 アジレント・テクノロジーズ株式会社

  • 6.3.13 ミルテニーバイオテクB.V. & Co. KG

  • 6.3.14 テルモ株式会社

  • 6.3.15 日立ハイテク株式会社

  • 6.3.16 ナノエンテック株式会社

  • 6.3.17 GEヘルスケア（サイティバ）

  • 6.3.18 JTEC株式会社

  • 6.3.19 クーナーシェーカーAG

7. 市場機会と将来展望