Marktanalyse und Prognose für Mikroelektrodenarrays in vitro nach Größe, Anteil, Wachstum, Trends 2031

Der Markt für Mikroelektrodenarrays in vitro soll von 17,96 Millionen US-Dollar im Jahr 2023 auf 25,67 Millionen US-Dollar im Jahr 2031 anwachsen; für den Zeitraum 2023–2031 wird ein durchschnittliches jährliches Wachstum von 4,6 % erwartet. Die Integration von Mikroelektrodenarray-Technologien mit Organ-on-a-Chip dürfte in den kommenden Jahren neue Trends auf dem Markt mit sich bringen.

Mikroelektrodenarray in vitro Marktanalyse

Organ-on-a-Chip-Systeme sind darauf ausgelegt, die physiologischen Bedingungen menschlicher Organe mithilfe von Mikrofluidik und künstlich hergestelltem Gewebe nachzubilden. In Kombination mit Mikroelektrodenarray-Technologie können diese Systeme die elektrische Aktivität in Echtzeit überwachen und Einblicke in die funktionellen Reaktionen der Organmodelle geben. So kann beispielsweise ein „Herz-auf-einem-Chip“, das ein Mikroelektrodenarray integriert, Daten zur Herzelektrophysiologie liefern, sodass Forscher untersuchen können, wie sich verschiedene Verbindungen auf Herzrhythmus und Kontraktilität auswirken. Diese Informationen sind für das Verständnis der durch Medikamente verursachten Kardiotoxizität von entscheidender Bedeutung, die in der Arzneimittelentwicklung ein erhebliches Problem darstellt. So hat sich beispielsweise im September 2022 NETRI, ein Neuro-Organ-on-Chip-Start-up, mit Axion BioSystems zusammengetan, um mikrofluidische Geräte mit Mikroelektrodenarrays mit hohem Durchsatz zu entwickeln. Diese fortschrittliche Technologie wird es Neurowissenschaftlern ermöglichen, die elektrische Aktivität von Nervenzellen in komplexen In-vitro-Modellen nichtinvasiv zu messen und so die therapeutische Entdeckung zu beschleunigen. Das Mikroelektrodenarray ist für die Organ-on-a-Chip-Forschung des Zentrums von entscheidender Bedeutung, die biologische Modelle verbessern und gleichzeitig Tierversuche reduzieren soll. Die Forschung konzentriert sich auf Brain-on-a-Chip-Technologie zur Untersuchung neurodegenerativer Erkrankungen, Heart-on-a-Chip-Technologie und Blut-Hirn-Schrankenmodellierung. Daher wird erwartet, dass die Integration von Mikroelektrodenarray-Technologien mit Organ-on-a-Chip-Geräten in den kommenden Jahren neue Trends im Marktwachstum mit sich bringen wird.

Darüber hinaus konzentrieren sich die Hauptakteure auf die Entwicklung technologisch fortschrittlicher Mikroelektroden-Arrays mit innovativen Funktionen, wodurch voraussichtlich erhebliche Chancen auf dem Markt entstehen werden.

Mikroelektrodenarrays in vitro Marktübersicht

Der Markt für In-vitro-Mikroelektrodenarrays erlebt ein starkes Wachstum aufgrund ihrer entscheidenden Rolle bei der Erforschung zellulärer Aktivität, insbesondere in der Neurobiologie, Kardiologie und Pharmakologie. MEAs bestehen aus mehreren Miniaturelektroden, die in einem Gitter angeordnet sind und eine Echtzeitüberwachung elektrischer Signale von Zellen ermöglichen. Diese Technologie wird zunehmend für die Arzneimittelentwicklung, Krankheitsmodellierung und Hochdurchsatz-Screening eingesetzt, was auf die steigende Zahl chronischer Krankheiten und Fortschritte bei Forschungsmethoden zurückzuführen ist.

Mikroelektrodenarray-in-vitro-Markt:

Mikroelektrodenarray in vitro Markttreiber und Chancen

Zunehmender Fokus auf der Entwicklung von Alternativen zu Tierversuchen

Tiermodelle werden in der biomedizinischen Forschung für menschenspezifische Krankheiten häufig verwendet. Verschiedene Studien zur Arzneimitteltoxikologie zeigen jedoch, dass Tiermodelle die Arzneimittelreaktion des Menschen nicht immer vorhersagen können. Dies liegt daran, dass der Stoffwechsel von Arzneimitteln und Toxinen beim Menschen im Vergleich zu Tieren stark variiert, was es nahezu unmöglich macht, den Arzneimittelstoffwechsel in Versuchsmodellen wie Labornagerarten zu untersuchen. Darüber hinaus wurden in den letzten Jahren, insbesondere in Europa und Nordamerika, mehrere Vorschriften eingeführt, die den Einsatz von Tieren in Forschungsaktivitäten einschränken. Ebenso sind Cruelty-Free International und der Fund for the Replacement of Animals in Medical Experiments einige Regulierungsbehörden, die tierbasierte Forschungsmodelle ablehnen. Solche strengen regulatorischen Anforderungen zur Bewertung der Toxizität von Chemikalien, Kosmetika und Umweltverbindungen führen zur Einführung von Mikroelektrodenarrays für In-vitro-Tests. Infolgedessen werden Pharma- und Biotechnologieunternehmen ermutigt, auf Mikroelektrodenarrays basierende Testplattformen zum Screening der Neurotoxizität und Kardiotoxizität von Arzneimitteln zu implementieren.

Hersteller von Mikroelektrodenarraysystemen wie BMSEED bieten proprietäre dehnbare Mikroelektrodenarrays (sMEAs) und die MEASSuRE-Plattform an. Die Verwendung von sMEAs verbessert die Gültigkeit von In-vitro-Experimenten, indem sie die elektrische und mechanische Umgebung von Zellen, ähnlich ihren Bedingungen in vivo, in einer kontrollierten Umgebung nachbilden. Durch die Schaffung einer biomimetischen Umgebung für Zellen und Gewebe können sMEAs den menschlichen Körper genau nachahmen und so bereits in der präklinischen Forschung genauere, für den Menschen relevante Daten liefern. Dieser Ansatz zielt darauf ab, die Ausfallraten bei klinischen Studien am Menschen zu senken.

Der zunehmende Fokus auf die Entwicklung von Alternativen für Tiermodelle für die Forschung treibt daher das Wachstum des In-vitro-Marktes für Mikroelektrodenarrays voran.

Mikroelektroden-Arrays mit erweiterten Funktionen

In den letzten Jahren wurden in der In-vitro-Mikroelektrodenarray-Technologie bedeutende Fortschritte erzielt, die ihre Fähigkeit zur Untersuchung zellulärer Aktivitäten, insbesondere in den Bereichen Neurobiologie und Kardiologie, verbessert haben. Im Folgenden sind einige der wichtigsten Verbesserungen des Mikroelektrodenarrays aufgeführt:

• 3D-Fertigungstechniken: Die Entwicklung eines 3D-Mikroelektrodenarrays ermöglicht die Schaffung komplexerer und physiologisch relevanterer Zellumgebungen. Diese Arrays bilden die natürliche Struktur von Geweben besser nach und ermöglichen verbesserte Interaktionen zwischen Elektroden und Zellen. Diese Verbesserung ist für Anwendungen in der Arzneimittelentwicklung und Krankheitsmodellierung von entscheidender Bedeutung, da sie Hochdurchsatz-Screening-Assays und eine Gesundheitsüberwachung in Echtzeit ermöglicht. Im Januar 2023 reichte BMSEED eine nicht vorläufige Patentanmeldung für 3D-Mikroelektrodenarray-Technologie für die In-vitro-Forschung ein. Die dem angemeldeten Patent zugrunde liegende Technologie entwickelt ein Mikroelektrodenarray mit anpassbaren 3D-Taschen mit eingebetteten Elektroden, die das Organoid physisch umhüllen. Dieses Array wird es Forschern ermöglichen, neuronale Signale von einem Großteil der Oberfläche (schätzungsweise 80 %) physiologisch intakter Organoide aufzuzeichnen.
• Integration mit fortschrittlichen Biosensoren: Die Integration von Biosensoren in Mikroelektrodenarrays verbessert deren Funktionalität und ermöglicht die Erkennung und quantitative Analyse von Biomolekülen und chemischen Verbindungen. Diese Integration erweitert den Anwendungsbereich von Mikroelektrodenarrays über die grundlegende zelluläre Aufzeichnung hinaus.
• Verbessertes Elektrodendesign: Fortschritte im Elektrodendesign, darunter Miniaturisierung und erhöhte Elektrodendichte, ermöglichen präzisere Aufzeichnungen der Zellaktivität. Dies ist besonders nützlich für die Untersuchung komplexer neuronaler Netzwerke und Herzgewebe. MicruX Technologies, ein innovatives technologiebasiertes Unternehmen, bietet Mikroelektroden auf der Basis von Nadellöchern an, die in einer wabenförmigen Mikrostruktur angeordnet sind. Dieser dünne Film enthält eine Arbeitselektrode mit einem Sensor, der mit einem Fotolack beschichtet ist, der Nadellöcher von 5 µm oder 10 µm enthält, die eine Reihe von Ultramikroelektroden bilden.

Daher wird erwartet, dass die Einführung fortschrittlicher Mikroelektroden-Arrays im Prognosezeitraum lukrative Wachstumschancen für die Hersteller bietet, die auf dem In-vitro-Markt für Mikroelektroden-Arrays tätig sind.

Segmentierungsanalyse des Marktberichts zu Mikroelektrodenarrays in vitro

Wichtige Segmente, die zur Ableitung der In-vitro-Marktanalyse für Mikroelektrodenarrays beigetragen haben, sind Produkt, Anwendung und Geografie.

• Basierend auf dem Produkt ist der Markt für Mikroelektrodenarrays in vitro in klassische MEA, Multiwell-MEA und CMOS-ME segmentiert. Das Multiwell-MEA-Segment hielt im Jahr 2023 den größten Anteil am Markt für Mikroelektrodenarrays in vitro.
• Nach Anwendung wird der Markt in Kardiomyozyten, Nerven und andere unterteilt. Das Segment Kardiomyozyten hielt im Jahr 2023 den größten Anteil am In-vitro-Markt für Mikroelektrodenarrays.
• Geografisch ist der Markt in Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika sowie Süd- und Mittelamerika unterteilt. Nordamerika hatte im Jahr 2023 den größten Anteil am Markt für Mikroelektrodenarrays in vitro.

Mikroelektrodenarray in vitro Marktanteilsanalyse nach Geografie

Der geografische Umfang des Marktberichts für Mikroelektrodenarrays in vitro ist hauptsächlich in fünf große Regionen unterteilt: Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika sowie Süd- und Mittelamerika. Nordamerika dominierte den Markt im Jahr 2023. Investoren konzentrieren sich zunehmend auf Unternehmen, die Mikroelektrodenarrays mit hohem Durchsatz für die In-vitro-Forschung herstellen, eine entscheidende Voraussetzung für Forschungseinrichtungen, die Pharmaindustrie und den biotechnologischen Sektor. Innovationen bei CMOS-basierten Mikroelektrodenarrays, Stammzellenforschung, Neuroprothetik und In-vitro-Toxikologietests treiben die Nachfrage nach Mikroelektrodenarrays an. Im Juni 2020 erhielt die Georgia State University Research Foundation, Inc. von der US-amerikanischen National Science Foundation 197,56 Millionen US-Dollar für ihr Projekt, bei dem es um die Entwicklung von Mikroelektrodenarray-Sensoren für SARS-CoV-2 und andere RNA-Viren ging. Das Projekt bot der Messwissenschaft eine einzigartige Gelegenheit, eine gesellschaftliche und globale Krise durch innovative Forschung zu bewältigen.

Der Markt für In-vitro-Mikroelektrodenarrays in Kanada wächst aufgrund von Fortschritten in der neurowissenschaftlichen und biomedizinischen Forschung sowie unterstützender Regierungspolitik. Mikroelektrodenarrays spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufzeichnung und Stimulation neuronaler Aktivität, was sie in akademischen und klinischen Umgebungen unverzichtbar macht. Zu den jüngsten Innovationen in Kanada gehören die Verbesserung von Mikrofabrikationstechniken und die Entwicklung neuer Materialien, die die Empfindlichkeit und Funktionalität von Mikroelektrodenarrays verbessern. Universitäten und Forschungszentren in Kanada sind führend bei der Entwicklung der Mikroelektrodenarray-Technologie. Forscher, insbesondere an Institutionen wie der University of Toronto, integrieren Biosensoren mit Mikroelektrodenarrays, um Biomoleküle besser erkennen zu können, was für die Arzneimittelentwicklung und Krankheitstherapien von entscheidender Bedeutung ist. Die University of Alberta verwendet Mikroelektrodenarrays, um neuronales Verhalten und Arzneimittelwechselwirkungen zu untersuchen und so das Verständnis neurologischer Störungen und möglicher Behandlungen zu verbessern. Die kanadische Regierung unterstützt die Entwicklung von Mikroelektrodenarrays durch Finanzierungsprogramme, wie sie beispielsweise von den Canadian Institutes of Health Research (CIHR) angeboten werden, die Zuschüsse für neurowissenschaftliche Projekte im Zusammenhang mit Mikroelektrodenarrays bereitstellen. Diese Finanzierung fördert die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Industrie und schließt die Lücke zwischen Forschung und praktischer Anwendung.

Regionale Einblicke in den In-vitro-Markt für Mikroelektrodenarrays

Die regionalen Trends und Faktoren, die den Markt für Mikroelektrodenarrays in vitro während des gesamten Prognosezeitraums beeinflussen, wurden von den Analysten von Insight Partners ausführlich erläutert. In diesem Abschnitt werden auch die Marktsegmente und die Geografie für Mikroelektrodenarrays in vitro in Nordamerika, Europa, im asiatisch-pazifischen Raum, im Nahen Osten und Afrika sowie in Süd- und Mittelamerika erörtert.

Umfang des Marktberichts zu Mikroelektrodenarrays in vitro

Dichte der Marktteilnehmer für Mikroelektrodenarrays in vitro: Verständnis ihrer Auswirkungen auf die Geschäftsdynamik

Der Markt für Mikroelektrodenarrays in vitro wächst rasant, angetrieben durch die steigende Nachfrage der Endnutzer aufgrund von Faktoren wie sich entwickelnden Verbraucherpräferenzen, technologischen Fortschritten und einem größeren Bewusstsein für die Vorteile des Produkts. Mit steigender Nachfrage erweitern Unternehmen ihr Angebot, entwickeln Innovationen, um die Bedürfnisse der Verbraucher zu erfüllen, und nutzen neue Trends, was das Marktwachstum weiter ankurbelt.

Die Marktteilnehmerdichte bezieht sich auf die Verteilung der Firmen oder Unternehmen, die in einem bestimmten Markt oder einer bestimmten Branche tätig sind. Sie gibt an, wie viele Wettbewerber (Marktteilnehmer) in einem bestimmten Marktraum im Verhältnis zu seiner Größe oder seinem gesamten Marktwert präsent sind.

Die wichtigsten auf dem In-vitro-Mikroelektrodenarray-Markt tätigen Unternehmen sind:

1. Tucker Davis Technologies
2. Screen Holdings Co. Ltd.
3. Plexon, Inc.
4. Neuronexus
5. Neuralynx, Inc.

Haftungsausschluss : Die oben aufgeführten Unternehmen sind nicht in einer bestimmten Reihenfolge aufgeführt.

Mikroelektrodenarrays in vitro – Marktnachrichten und aktuelle Entwicklungen

Der Markt für Mikroelektrodenarrays in vitro wird durch die Erhebung qualitativer und quantitativer Daten nach Primär- und Sekundärforschung bewertet, die wichtige Unternehmensveröffentlichungen, Verbandsdaten und Datenbanken umfasst. Nachfolgend sind einige der Entwicklungen auf dem Markt aufgeführt:

• Axion BioSystems und STEMCELL Technologies sind eine strategische Partnerschaft eingegangen, die es STEMCELL ermöglicht, Axions hochmoderne Multielektrodenarraysysteme Maestro Pro und Maestro Edge in Nordamerika und Europa zu verkaufen. Die branchenführenden Maestro MEA-Systeme werden auch weiterhin weltweit direkt bei Axion BioSystems erhältlich sein. (Quelle: Axion BioSystems, Unternehmenswebsite, September 2024).
• NETRI hat eine MEA-fähige Organ-on-Chip-Linie namens NeuroFluidics MEA auf den Markt gebracht, die aus drei kompartimentierten mikrofluidischen Geräten besteht, die von der integrierten MEA-Technologie von Axion Biosystems angetrieben werden und mit den Systemen Maestro Pro und Maestro Edge kompatibel sind. (Quelle: Axion BioSystems, Unternehmenswebsite, Juli 2023)

Marktbericht zu Mikroelektrodenarrays in vitro – Abdeckung und Ergebnisse

Der Bericht „Marktgröße und Prognose für Mikroelektrodenarrays in vitro (2021–2031)“ bietet eine detaillierte Analyse des Marktes, die die folgenden Bereiche abdeckt:

• Marktgröße und Prognose für Mikroelektrodenarrays in vitro auf globaler, regionaler und Länderebene für alle wichtigen Marktsegmente, die im Rahmen des Berichts abgedeckt sind
• Markttrends für Mikroelektrodenarrays in vitro sowie Marktdynamik wie Treiber, Einschränkungen und wichtige Chancen
• Detaillierte PEST- und SWOT-Analyse
• In-vitro-Marktanalyse für Mikroelektrodenarrays, die wichtige Markttrends, globale und regionale Rahmenbedingungen, wichtige Akteure, Vorschriften und aktuelle Marktentwicklungen umfasst
• Branchenlandschaft und Wettbewerbsanalyse, einschließlich Marktkonzentration, Heatmap-Analyse, prominenten Akteuren und aktuellen Entwicklungen für den In-vitro-Markt für Mikroelektrodenarrays
• Detaillierte Firmenprofile