【調査レポート】臓器チップ（OoC）の世界市場（2025年～2033年）：提供製品別（製品、ソフトウェア、サービス）、臓器種類別（肝臓、腸、腎臓、肺、心臓、その他）、用途別（毒性研究、創薬、生理モデル開発、幹細胞研究、組織再生・再生医薬品）、エンドユーザー別（製薬・バイオ企業、化粧品、学術・研究機関、その他）、地域別

• 英文タイトル：Organ-On-Chip Market Size, Share & Trends Analysis Report By Offerings (Products, Software, Services), By Organ Type (Liver, Intestine, Kidney, Lung, Heart, Others), By Applications (Toxicology Research, Drug Discovery, Physiological Model Development, Stem Cell Research, Tissue Regeneration and Regenerative Medicines), By End-User (Pharmaceutical and Biotechnology Companies, Cosmetics Industry, Academic and Research Institutes, Others) and By Region(North America, Europe, APAC, Middle East and Africa, LATAM) Forecasts, 2025-2033

Straits Researchが調査・発行した産業分析レポートです。臓器チップ（OoC）の世界市場（2025年～2033年）：提供製品別（製品、ソフトウェア、サービス）、臓器種類別（肝臓、腸、腎臓、肺、心臓、その他）、用途別（毒性研究、創薬、生理モデル開発、幹細胞研究、組織再生・再生医薬品）、エンドユーザー別（製薬・バイオ企業、化粧品、学術・研究機関、その他）、地域別 / Organ-On-Chip Market Size, Share & Trends Analysis Report By Offerings (Products, Software, Services), By Organ Type (Liver, Intestine, Kidney, Lung, Heart, Others), By Applications (Toxicology Research, Drug Discovery, Physiological Model Development, Stem Cell Research, Tissue Regeneration and Regenerative Medicines), By End-User (Pharmaceutical and Biotechnology Companies, Cosmetics Industry, Academic and Research Institutes, Others) and By Region(North America, Europe, APAC, Middle East and Africa, LATAM) Forecasts, 2025-2033 / SRBI54091DR資料のイメージです。

• レポートコード：SRBI54091DR
• 出版社/出版日：Straits Research / 2025年1月
• レポート形態：英文、PDF、約120ページ
• 納品方法：Eメール（受注後2-3日）
• 産業分類：バイオテクノロジー

• 販売価格（消費税別）

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レポート概要

臓器チップ（OoC）の世界市場規模は、2024年に1億5,733万米ドルと評価され、2025年には2億1,236万米ドル、2033年には23億4,350万米ドルに達すると予測され、予測期間中（2025年〜2033年）の年平均成長率は32.03%です。

臓器チップ（OoC）は、生物医学研究における画期的な進歩であり、科学者は食品や医療用医薬品の安全性と有効性を研究するために、人間の臓器の小型化モデルを作成することができます。このようなモデルの開発には、微細加工、マイクロ流体工学、ティッシュエンジニアリングなど、複数の分野にまたがる専門知識が必要です。
COVID-19の大流行は、研究者がこの技術を活用して感染患者の肝臓の病態生理に関する知見を得たことから、臓器オンチップ市場に大きな影響を与えました。

レポート目次

その顕著な例が、2023年3月の記事で取り上げた京都大学iPS細胞研究所による研究です。研究者らは、血管や胆管周辺を含む肝臓の複雑な構造を模倣した肝オンチップモデルの作製に成功。研究チームは、マイクロ流体デバイスを利用して、ヒト肝細胞と胆管細胞を異なる流路で培養し、肝内胆管（ibd-LoC）と血管（bv-LoC）を持つ革新的なモデルを開発。

日間の培養後、これらのモデルをSARS-CoV-2に感染させ、両方の肝臓構造におけるウイルスの存在を確認しました。この臓器オンチップ技術の先駆的応用は、疾病メカニズムの理解を深めるだけでなく、標的治療法の開発における可能性を強調するものです。このようなモデルの関連性が高まるにつれ、医薬品開発と疾患研究の展望を一変させる準備が整いつつあります。

臓器オンチップ市場の動向

迅速な医療対策への需要の高まり

世界市場における顕著な傾向の1つは、健康安全保障上の脅威に対する迅速な医療対策の開発を目的とした研究機関と政府機関の連携です。この共同研究は、放射線事故や原子力事故などの緊急事態に迅速かつ効果的に対応する必要性が高まっていることから、勢いを増しています。

例えば、FDAは2023年、ハーバード大学のWyss Institute for Biologically Inspired Engineering（ウィス生物学インスパイアード・エンジニアリング研究所）に対し、放射線対策研究を推進するために特別に設計された臓器チップを開発する一部オプションを授与しました。

このイニシアチブは、臓器オンチップ技術が放射線被曝の生理学的影響を理解し、効果的な治療プロトコルを開発するための重要なツールとして認識されつつあることを強調するものです。

個別化医療への注目の高まり

医療がより個別化された治療戦略に移行するにつれて、個別化医薬品への注目がますますOoC市場を形成しています。OoC技術は、薬物に対する個々の患者の反応を正確に模倣できる適切なヒトモデルを提供し、研究者や臨床医が特定のニーズに合わせて治療法を調整できるようにします。

例えば、2023年8月、Wyss研究所の研究者は、免疫浸潤ヒト腎臓オルガノイドを用いたオルガン・オンチップ・モデルを開発し、腎機能における免疫応答の研究を可能にしました。このアプローチは、腎臓病の個別化治療につながりました。

OoC技術を活用することで、研究者はさまざまな患者がさまざまな治療にどのように反応するかをよりよく理解することができ、最終的には治療アプローチの有効性を高めることができます。

臓器オンチップ市場の成長要因

動物実験を減らすための政府の取り組みの増加

OoC市場の主な成長要因は、動物実験への依存を減らすことを目的とした政府の取り組みが増加していることです。FDAやEMAのような規制機関は、代替試験手段の使用を提唱しており、OoC技術にとってより有利な環境をもたらしています。

こうした取り組みには、臓器オンチップ・ソリューションの開発に専念する研究機関や企業を支援するための資金援助や助成金が含まれます。さらに、動物福祉に関連する倫理的な懸念を強調する一般の意識向上キャンペーンが、より人道的な研究慣行を推進するよう政策立案者に圧力をかけています。

例えば、2023年9月、米国FDAは近代化法2.0を制定しました。この法律は、臓器オンチップのような代替手段の採用を奨励することにより、動物医薬品試験を大幅に削減することを目的としています。

この立法措置は、技術革新を支援するだけでなく、進化する研究倫理基準にも合致するため、市場成長の重要な推進力となります。

慢性疾患研究への投資の増加

慢性疾患の蔓延は世界市場のもう一つの重要な促進要因であり、迅速な医薬品開発と毒性評価の緊急の必要性を強調しています。糖尿病、がん、心血管疾患などの疾患が一般的になるにつれ、効果的な治療法に対する需要が高まっています。OoC技術は、医薬品試験に適切なヒトモデルを提供し、迅速な開発プロセス、特に治療法の長期毒性評価を促進することで、個別化医療を強化します。

さらに、研究への投資の増加は、革新的な薬物戦略への需要をさらに強調し、臓器オンチップ技術を現代の生物医学研究に不可欠なツールとして位置づけています。

例えば、オランダ研究評議会（NWO）は、トゥウェンテ大学の臓器オンチップ開発センター（hDMT INFRA OoCDev）に335万米ドル以上を含む7つの革新的な科学インフラプロジェクトに2536万米ドルを割り当てました。

このセンターは、臓器オンチップ技術の採用を促進することを目的としており、この分野の進歩を促進する上で投資が重要な役割を果たすことを強調しています。

市場の制約

臓器移植技術におけるスループットとスケーラビリティの制約

臓器オンチップ（OoC）市場の主な阻害要因の1つは、従来型の2次元細胞培養と比較して、これらの技術のスループットと拡張性が限られていることです。OoC技術は高度な生理学的モデリングと洞察を提供する一方で、多くの場合、大規模なサンプルサイズを効率的に扱うことに苦労します。この制限は、開発期間の延長や実験プロセスの効率低下につながります。

研究者や製薬会社は、OoCシステムの全面的な採用をためらい、より高いスループット要求に容易に対応できる、より確立された2D培養を好むかもしれません。このような嗜好は、時間と効率が重要である医薬品開発や研究において、迅速な結果と大規模な試験が必要であることに起因しています。

その結果、スループットとスケーラビリティに関する課題は、OoC技術の幅広い採用にとって大きな障壁となり、この分野における技術革新と進歩の妨げとなる可能性があります。

市場機会

AIおよび機械学習との統合

人工知能（AI）や機械学習（ML）と臓器オンチップ（OoC）技術の統合は、市場に変革の機会をもたらします。AIとMLは、OoCシステムのデータ分析、予測モデリング、自動化機能を大幅に強化し、より効率的で正確なものにします。

例えば、AIアルゴリズムは、OoCプラットフォームによって生成される膨大な量のデータを分析し、手作業よりも迅速に細胞挙動や疾患進行のパターンを特定することができます。これにより、薬剤の有効性や潜在的な副作用を予測し、創薬プロセスを加速します。

注目すべき事例は、OoC企業のエミュレート社と製薬企業とのコラボレーションで、AI主導のモデルが薬剤に対する人間の臓器の反応を予測するために使用されています。AIとOoCシステムを組み合わせることで、研究者は複雑な生物学的プロセスをシミュレートし、より高い精度で結果を予測することができます。また、この統合により、前臨床試験のコストと時間を削減し、個別化医薬品や毒性試験において大きな進歩をもたらすことができます。

このアプローチはブレークスルーを加速し、OoCプラットフォームの全体的な信頼性を高めます。

地域別の洞察

北米は世界市場で主導的地位を占めています。臓器オンチップサービスを提供するための様々な取り組みや、北米における最近の承認や製品の発売が、市場の成長を促進しています。

例えば、2022年5月、Nikon Instruments Inc.は、創薬のための研究開発の最適化を目的とした臓器オンチップ・イメージングと分析の受託サービスを開始する計画を発表しました。

さらに、COVID-19の医療対策を評価するための臓器オンチップモデルの開発を進めるためのFDAと国立アレルギー感染症機関（NIAID）との協力など、北米における政府のさまざまな支援策が市場成長を後押ししています。前述のすべての要因が市場の成長を促進しています。

カナダ政府によると、心臓病は死因の第2位で、毎年5万人以上の命を奪っているため、カナダでは依然として重大な健康上の懸念となっています。この死亡率の高さが、ハートオンチップ技術を含む心臓健康イノベーションへの需要を促進しています。これらのシステムは、制御された環境で人間の心臓機能をシミュレートする能力を研究者に提供し、より正確な薬物試験を可能にし、動物モデルへの依存を減らすことで、カナダにおけるOoC市場の成長を支えています。

米国の臓器オンチップ市場動向

米国は、革新的な医薬品開発技術に対する需要の高まりにより、臓器オンチップ（OoC）市場をリードしています。2024年、米国癌協会は、米国で約234,580人が肺癌と診断されると予測しており、薬剤検査の進歩に対する重大な必要性が浮き彫りになっています。OoCシステム、特に肺オンチップ・モデルは、より正確な肺機能のシミュレーションを提供することで、従来型の薬剤検査手段に代わる強力な選択肢を提供し、肺がんやその他の呼吸器疾患の治療におけるブレークスルーを加速します。

ヨーロッパの臓器オンチップ市場動向

ヨーロッパは、ドイツ、イギリス、イタリア、フランス、スペインなどの主要国における生物医学研究と技術革新への多額の投資によって、臓器オンチップ（OoC）市場が最も急速に成長すると予測されています。これらの国はOoC技術開発の最前線にあり、特にドイツと英国は革新的な医療ソリューションの開発を促進する強力な研究エコシステムを有しています。さらに、ホライゾン・ヨーロッパのようなイニシアチブは、最先端の研究に広範な資金と支援を提供し、OoCシステムの創造と商業化の両方を加速しています。

ドイツのバイオテクノロジー企業は、新しいOoCモデルの開発に積極的に投資しています。2024年3月、イエナに本社を置くバイオテクノロジー企業Dynamic42社は、深刻な真菌感染症であるカンジダ症の研究を推進するため、新しい腸オンチップ・モデルを発表しました。この技術により、病原体と宿主の相互作用の詳細な分析が可能になり、薬剤試験の精度が向上し、動物モデルの必要性が減少するため、同市場における同国の地位が強化されます。

アジア太平洋地域の臓器オンチップ市場動向

インドでは、医薬品開発・研究において動物実験を代替する需要が高まっており、これがOoC市場成長の主要因となっています。2024年8月、インド政府はバイオテクノロジーの進歩を促進するため、バイオ製造施設、バイオAIハブ、バイオファウンドリーを設立する「BioE3」政策を導入しました。この政策は、動物実験に代わる倫理的で効率的な代替技術を求める世界的な動向に沿ったもので、インド全土でOoC技術の開発と採用が加速すると期待されています。
2023年11月現在、世界保健機関（WHO）の報告によると、中国では約1億人が慢性閉塞性肺疾患（COPD）を患っており、これは全世界のCOPD患者の約25％に相当します。COPDの憂慮すべき有病率は、より効果的な疾病管理と薬剤検査を可能にするOoC技術、特に肺オンチップ・システムに対する需要を促進しています。慢性疾患に対する中国の医療注目の高まりは、今後数年間の市場成長を促進すると予想されます。
日本は、主要企業の技術進歩に牽引され、この地域市場で大きく躍進しています。例えば、2022年5月、株式会社ニコンは、生体臓器の動きを模倣するように設計された光駆動オンチップアクチュエーターを発売し、バイオデジタルツインの開発に貢献しました。これらの双子は、創薬、再生医療、人工臓器開発への応用のために臓器機能をシミュレートし、日本の医学研究のフロンティアを押し広げ、動物実験モデルへの依存を低減します。

製品インサイト

市場は製品、ソフトウェア、サービスに二分されます。製品分野、特に機器と消耗品がOoC市場を支配し続けており、臓器オンチップ市場の最大の売上シェアを占めています。マイクロ流体デバイス、ポンプ、センサーなどの機器は、人間の臓器のダイナミックな環境を再現するために極めて重要であり、研究や医薬品検査に不可欠です。試薬や細胞培養培地などの消耗品は、1回限りの使用という性質から安定した需要があり、収益をさらに押し上げています。

さらに、自動化システムやAI主導の分析などの先進技術の統合は、これらの機器の性能と精度を向上させ、研究室、バイオテクノロジー企業、学術機関での採用増加を促進しています。このような最先端機器への依存の高まりは、科学的ブレークスルーを加速させるだけでなく、市場内でのこのセグメントのリーダーシップを確固たるものにしています。

臓器種類の分析

市場は肝臓、腸、腎臓、肺、心臓、その他に二分されます。肺セグメントは世界市場を支配しており、空気中のナノ粒子吸収のモデル化と微生物病原体に対する炎症反応の再現における進歩が最大の収益を牽引しています。肺疾患、特に結核の有病率の増加により、効果的な管理ソリューションの需要が高まっています。CDCによると、世界人口の4分の1にあたる約20億人が毎年結核に感染しています。

これを受けて、主要企業は新たなソリューションを開発しています。

例えば、2022年6月、チャールズ・スターク・ドレイパー研究所は、肺組織でのウイルス複製を阻害する抗ウイルス化合物を同定するために約3,000のデータポイントを分析した肺オンチップモデルを発表しました。

アプリケーション分析

市場は、毒物学研究、創薬、生理学的モデル開発、幹細胞研究、組織再生・再生医薬品に二分されます。創薬セグメントは、OoC技術が医薬品開発プロセスを大幅に合理化するため、世界市場を支配し、最大の市場収益を保持しています。これらのシステムは、ヒトの反応をより正確にモデル化することを可能にし、動物実験への依存を減らし、前臨床試験の予測力を向上させます。より効率的な創薬プロセスへの世界的な後押しが、この分野への投資を後押ししています。

例えば、2022年3月、臓器オンチップとバイオプロセシングシステムのプロバイダーであるチャールズ・スターク・ドレイパー研究所（Charles Stark Draper Laboratory, Inc.）は、医薬品開発における標的治療薬と先端治療薬への注目の高まりに対応するため、臓器オンチップ技術を強化する戦略的計画を発表しました。

エンドユーザー分析

市場は、製薬・バイオテクノロジー企業、化粧品産業、学術・研究機関、その他に分類されます。製薬・バイオテクノロジー企業は、その広範な研究ニーズと資金調達能力により、世界市場を支配しています。これらの企業は、新薬や治療法の開発に多額の投資を行っており、これらの技術を採用する主要な企業となっています。

例えば、2023年7月、バイオテクノロジー企業のHesperos, Inc.は、薬剤の有効性評価と標的外毒性評価の強化を目的とした画期的なマラリア・オンチップ疾患モデルの開発を発表しました。

市場シェア

臓器オンチップ市場は、複数の主要企業が市場ポジションを強化するための戦略的イニシアチブを実施していることが特徴であり、産業の競争力学に関する貴重な市場インサイトを提供しています。同様に、主要プレイヤーは、製品の提供や市場での存在感を高めるために、製品の上市に取り組んでいます。

例えば、Emulate, Inc.は2023年6月、早期アクセスプログラムの一環としてA1アクセシブルチップを発売しました。このA1 Accessible Chipは、上皮培養チャンバー内でより厚い組織を作成する能力を強化し、エアロゾル化または局所適用を含む多様な薬物治療方法を可能にします。

これらの技術革新は、臓器オンチップ市場のダイナミックな性質と、様々な用途向けに臓器オンチップ技術を発展させようとする大手企業のコミットメントを浮き彫りにしています。

ヴァロー・ヘルス世界の臓器オンチップ市場における新興プレーヤー

Valo Health社は、人工知能（AI）と臓器オンチップ技術を組み合わせた革新的なアプローチにより、臓器オンチップ市場で注目を集めています。このユニークな統合により、ヒトの生物学と疾病の予測モデリングが可能になり、創薬・開発プロセスの加速が期待できます。

ヴァロー・ヘルス社の最近の動向は以下の通り：

2022年4月、バローヘルスは、薬物反応を予測するために心機能をシミュレートする「ハート・オン・ア・チップ」技術で有名なTARAバイオシステムズを買収しました。ValoのOpalデータ・プラットフォームとの統合は、標的の特定と前臨床試験の実施により、心血管疾患の医薬品開発を強化することを目的としています。

臓器オンチップ市場の主要企業リスト

1. Emulate, Inc.
2. MIMETAS B.V.
3. Valo Health
4. Nortis, Inc.
5. AxoSim
6. BICO – THE BIO CONVERGENCE COMPANY
7. CN Bio Innovations Ltd
8. SynVivo, Inc.
9. The Charles Stark Draper Laboratory, Inc
10. AlveoliX AG
11. TissUse GmBH
12. BEOnchip
13. Netri
14. Insphero
15. Obatala Sciences

アナリストの見解

当社のアナリストによると、世界の臓器オンチップ（OoC）産業は医療・バイオテクノロジー分野の破壊的技術として急速に台頭しています。この市場は、特に創薬、個別化医療、動物実験への依存度低減において大きなビジネスチャンスをもたらします。

さらに、OoCプラットフォームはヒトの臓器機能を試験管内で再現するため、前臨床試験により精密で効率的なアプローチを提供します。これにより、製薬会社は臨床試験の失敗率を減らし、研究開発コストを大幅に削減することができます。

その結果、大手製薬企業やバイオテクノロジー企業は、医薬品開発を合理化し、ヒト反応の予測精度を向上させるため、OoC技術の開発と統合に積極的に投資しています。

臓器オンチップ市場のセグメンテーション

製品別（2021年〜2033年）

製品
- 装置
- 消耗品・付属品
ソフトウェア
サービス
- カスタムサービス
- 標準サービス

臓器種類別 (2021-2033)

肝臓
腸
腎臓
肺
心臓
その他

用途別 (2021-2033)

トキシコロジー研究
創薬研究
生理学的モデル開発
幹細胞研究
組織再生と再生医薬品

エンドユーザー別 (2021-2033)

製薬・バイオテクノロジー企業
化粧品産業
学術・研究機関
その他

地域別（2021-2033）

南米アメリカ
ヨーロッパ
アジア太平洋
中東・アフリカ
ラテンアメリカ

臓器オンチップの世界市場紹介
製品別
1. 製品紹介
  1. 金額別製品紹介
2. 提供製品
  1. 金額別
  2. 楽器
    1. 金額別装置
  3. 消耗品・付属品
    1. 消耗品＆付属品金額別
3. ソフトウェア
  1. 金額別
4. サービス
  1. 金額別
  2. カスタムサービス
    1. カスタムサービス金額別
  3. 標準サービス
    1. 標準サービス金額別
臓器種類別
1. 臓器紹介
  1. 臓器の種類金額別
2. 肝臓
  1. 金額別
3. 腸
  1. 金額別
4. 腎臓
  1. 金額別
5. 肺
  1. 金額別
6. 心臓
  1. 金額別
7. その他
  1. 金額別
用途別
1. 用途紹介
  1. 金額別アプリケーション
2. トキシコロジー研究
  1. 金額別
3. 創薬
  1. 金額別
4. 生理学的モデル開発
  1. 金額別
5. 幹細胞研究
  1. 金額別
6. 組織再生と再生医薬品
  1. 金額別
エンドユーザー別
1. 製品紹介
  1. 金額別エンドユーザー
2. 製薬・バイオ企業
  1. 金額別
3. 化粧品産業
  1. 金額別
4. 学術・研究機関
  1. 金額別
5. その他
  1. 金額別

南米アメリカの市場分析

ヨーロッパの市場分析

アジア太平洋市場の分析

中東・アフリカ市場の分析

ラテンアメリカ市場の分析

競争環境

市場プレイヤーの評価

調査方法

付録