Informe de análisis del tamaño, la participación y las tendencias del mercado global de sistemas de órgano en chip todo en uno: panorama general del sector y pronóstico hasta 2033

Tamaño del mercado de sistemas de órgano en chip todo en uno

• El tamaño del mercado global de sistemas de órgano en chip todo en uno se valoró en USD 235,22 millones en 2025  y se espera que alcance  los USD 584,06 millones para 2033 , con una CAGR del 12,04 % durante el período de pronóstico.
• El crecimiento del mercado está impulsado en gran medida por la creciente demanda de modelos preclínicos avanzados que imiten con precisión la fisiología humana, lo que permite un descubrimiento de fármacos más rápido, pruebas de toxicidad y modelado de enfermedades.
• Además, las crecientes inversiones en I+D farmacéutica, el impulso a la medicina personalizada y los avances tecnológicos en microfluídica e ingeniería de tejidos están acelerando la adopción de soluciones de sistemas de órgano en chip todo en uno, lo que impulsa significativamente el crecimiento general del mercado de sistemas de órgano en chip todo en uno.

Análisis del mercado de sistemas de órgano en chip todo en uno

• Los sistemas de órgano en chip todo en uno, que integran microfluídica, ingeniería de tejidos y tecnologías de biodetección, son cada vez más esenciales para replicar con precisión las funciones de los órganos humanos in vitro, lo que respalda el descubrimiento de fármacos, el modelado de enfermedades y las pruebas de toxicidad.
• El crecimiento del mercado está impulsado principalmente por las crecientes inversiones en I+D farmacéutica y biotecnológica , la creciente necesidad de modelos preclínicos predictivos y los avances en la tecnología de órganos en chips que permiten la simulación de múltiples órganos, la detección de alto rendimiento y las aplicaciones de medicina personalizada.
• América del Norte dominó el mercado de sistemas de órgano en chip todo en uno, representando aproximadamente el 42,3 % de la participación en los ingresos globales en 2025, respaldada por fuertes sectores farmacéutico y biotecnológico, un alto gasto en investigación y la adopción temprana de tecnologías de laboratorio avanzadas en los EE. UU. Los institutos de investigación y las organizaciones de investigación por contrato son contribuyentes clave al dominio del mercado de la región, aprovechando los sistemas de órgano en chip para el desarrollo de fármacos y la evaluación de seguridad.
• Se prevé que Asia-Pacífico sea la región de mayor crecimiento, con una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) estimada del 9,1 % entre 2026 y 2033, impulsada por el aumento de las inversiones en infraestructura sanitaria, la creciente adopción de tecnologías de investigación avanzada y la creciente demanda de modelos preclínicos predictivos en países como China, Japón e India. La expansión de los centros de I+D farmacéuticos y el apoyo gubernamental a la innovación biotecnológica aceleran aún más el crecimiento.
• El segmento de sistemas de un solo órgano en un chip dominó la mayor participación en ingresos del mercado con un 56,8 % en 2025, impulsado por su uso establecido en pruebas preclínicas de fármacos y modelado de enfermedades.

Alcance del informe y segmentación del mercado de sistemas de órgano en chip todo en uno

Tendencias del mercado de sistemas de órgano en chip todo en uno

Creciente adopción de plataformas integradas de órganos en chips para el desarrollo de fármacos y el modelado de enfermedades

• Una tendencia significativa y en auge en el mercado global de sistemas de órgano en chip todo en uno es la creciente adopción de plataformas de órgano en chip totalmente integradas que combinan múltiples modelos de tejido, microfluídica y sensores analíticos. Estos sistemas permiten el modelado integral de enfermedades, el cribado farmacológico de alto rendimiento y aplicaciones de medicina personalizada.
  • Por ejemplo, el sistema de emulación humana de Emulate Inc. ha sido ampliamente adoptado por compañías farmacéuticas para el modelado multiorgánico, lo que permite a los investigadores estudiar las interacciones del hígado y el riñón simultáneamente.
• La integración de múltiples sistemas de órganos en un solo chip permite realizar estudios de interacciones entre órganos, metabolismo y toxicidad, lo que proporciona una comprensión holística de los efectos de los medicamentos.
• El diseño miniaturizado y automatizado de estas plataformas facilita la realización de experimentos simultáneos, aumentando la eficiencia y el rendimiento en la investigación preclínica.
• La integración avanzada de imágenes y biosensores en estos chips permite la monitorización continua de las respuestas tisulares y la expresión de biomarcadores en tiempo real. Estos sistemas se utilizan cada vez más en oncología, cardiología, hepatología y modelado de enfermedades neurodegenerativas gracias a su capacidad para replicar entornos fisiológicos complejos.
• Las instituciones de investigación académica y las organizaciones de investigación por contrato (CRO) están ampliando sus colaboraciones para desarrollar modelos de órganos en chip específicos para cada enfermedad. La creciente demanda de soluciones de medicina personalizada impulsa su adopción, en particular la integración de organoides derivados del paciente.
• Estas plataformas también se están adoptando para estudios de toxicología y farmacocinética con el fin de acelerar el desarrollo de fármacos. Las iniciativas gubernamentales que apoyan el principio de las 3R (reducir, refinar, reemplazar) en las pruebas con animales están impulsando la adopción de sistemas de órganos en un chip.
• La mayor reproducibilidad y estandarización de datos en los laboratorios aumenta la confianza de los usuarios en estas plataformas. En general, la tendencia hacia sistemas integrados multiorgánicos está transformando la investigación preclínica y acelerando su adopción en los sectores farmacéutico, biotecnológico y académico.

Dinámica del mercado de sistemas de órgano en chip todo en uno

Conductor

Creciente demanda de descubrimiento eficiente de fármacos y modelos preclínicos predictivos

• El mercado global de sistemas de órgano en chip todo en uno está impulsado significativamente por la necesidad de agilizar los procesos de descubrimiento de fármacos y mejorar la precisión de las pruebas preclínicas.
  • Por ejemplo, AstraZeneca se asoció con CN Bio Innovations para utilizar sistemas microfisiológicos multiorgánicos para predecir las respuestas humanas en el desarrollo temprano de fármacos, reduciendo la dependencia de modelos animales.
• Los modelos animales e in vitro tradicionales a menudo no predicen con precisión las respuestas humanas, lo que genera altas tasas de abandono en el desarrollo de fármacos. Los sistemas de órganos en chip proporcionan modelos fisiológicamente relevantes que reducen los fracasos en los ensayos clínicos.
• Las compañías farmacéuticas están invirtiendo fuertemente en estas plataformas para reducir los costos de I+D, acortar los plazos y aumentar la probabilidad de éxito clínico.
• La integración de múltiples tipos de órganos en un solo chip permite la evaluación simultánea de la eficacia, la toxicidad y el metabolismo, lo que mejora la eficiencia de la detección de fármacos.
• La creciente prevalencia de enfermedades crónicas como el cáncer y los trastornos cardiovasculares y metabólicos impulsa la demanda de plataformas avanzadas de pruebas preclínicas. Las colaboraciones entre CRO y empresas biotecnológicas están ampliando el acceso a los servicios de órganos en chip, impulsando el crecimiento del mercado.
• El creciente énfasis en la medicina personalizada y los modelos específicos para cada paciente fomenta su adopción para evaluar la respuesta individual a los fármacos. Las agencias reguladoras están empezando a reconocer estas plataformas para las pruebas de seguridad y eficacia, lo que aumenta su aceptación en los flujos de trabajo preclínicos.
• Las capacidades de alto rendimiento permiten el análisis simultáneo de múltiples fármacos candidatos, lo que reduce el tiempo y el consumo de recursos. Las economías emergentes de Oriente Medio y Asia invierten cada vez más en infraestructura de investigación avanzada, lo que impulsa la expansión del mercado.
• La disponibilidad de financiación y subvenciones para la investigación de órganos en chip, tanto por parte de instituciones públicas como privadas, acelera aún más su adopción. En general, la necesidad de modelos preclínicos rentables, predictivos y relevantes para el ser humano impulsa un sólido crecimiento en el mercado de sistemas de órganos en chip todo en uno.

Restricción/Desafío

Los altos costos iniciales y la complejidad técnica limitan la adopción

• El alto costo inicial de los sistemas de órgano en chip todo en uno plantea una barrera importante para su adopción, en particular para laboratorios pequeños e instituciones académicas.
  • Por ejemplo, los laboratorios de pequeña escala en India han informado de una adopción limitada de sistemas de órganos en chip debido a la inversión inicial de 50.000 a 100.000 dólares estadounidenses necesaria para plataformas totalmente integradas.
• El diseño, la fabricación y la operación complejos requieren capacitación y experiencia especializada, lo que limita su uso generalizado.
• La estandarización entre plataformas sigue siendo un desafío, lo que dificulta las comparaciones entre estudios y afecta la reproducibilidad.
• El mantenimiento y la calibración de chips microfluídicos y sensores integrados exigen recursos adicionales y personal cualificado.
• La integración de sistemas multiorgánicos aumenta la complejidad operativa y el potencial de errores técnicos durante los experimentos.
• Las inversiones iniciales en equipos, software y capacitación pueden disuadir a las empresas biotecnológicas más pequeñas y a las empresas emergentes de adoptar la tecnología.
• La compatibilidad con los flujos de trabajo de laboratorio y los sistemas de automatización existentes puede requerir una personalización adicional, lo que aumenta los costos.
• La estabilidad a largo plazo y la vida útil limitadas de ciertos chips basados ​​en organoides pueden afectar la usabilidad y la consistencia experimental.
• Aún persisten algunos obstáculos regulatorios y de validación, en particular para las vías de aprobación de fármacos que requieren modelos de prueba tradicionales. El desarrollo de modelos de órganos específicos para cada paciente o enfermedad puede requerir mucho tiempo y recursos.
• Si bien los precios están disminuyendo gradualmente y la automatización está mejorando, la complejidad técnica y los costos aún restringen una amplia penetración en el mercado. Superar estos desafíos mediante la reducción de costos, la estandarización, los programas de capacitación y la claridad regulatoria será esencial para el crecimiento sostenido del mercado en el sector de los sistemas de órgano en chip todo en uno.

Alcance del mercado de los sistemas de órgano en chip todo en uno

El mercado está segmentado según el tipo de producto y la aplicación.

• Por tipo de producto

Según el tipo de producto, el mercado de sistemas de órgano en chip todo en uno se segmenta en sistemas de un solo órgano en chip y sistemas de múltiples órganos en chip. El segmento de sistemas de un solo órgano en chip dominó la mayor cuota de mercado con un 56,8 % en 2025, impulsado por su uso consolidado en pruebas preclínicas de fármacos y modelado de enfermedades. Las compañías farmacéuticas suelen preferir los sistemas de un solo órgano para estudios específicos debido a su simplicidad, reproducibilidad y facilidad de integración con herramientas analíticas. Las instituciones de investigación académica utilizan estos sistemas para estudiar las funciones hepática, cardíaca, renal y pulmonar individualmente, proporcionando condiciones experimentales altamente controladas. Este segmento también experimenta una fuerte demanda debido a sus menores costos en comparación con las configuraciones multiorgánicas y a la disponibilidad de protocolos estandarizados. Los chips de un solo órgano se adoptan ampliamente en pruebas de toxicidad, farmacocinética e investigación de enfermedades específicas. La integración con tecnologías de imagen y biosensores mejora la calidad de la recopilación de datos. Este segmento se beneficia de la amplia colaboración entre laboratorios de investigación y fabricantes de chips. Los organismos reguladores y los estándares de la industria aceptan cada vez más los sistemas de un solo órgano para el cribado temprano. La creciente concienciación sobre la necesidad de reducir la experimentación con animales impulsa aún más su adopción. Los investigadores valoran la escalabilidad de los chips de un solo órgano para experimentos de alto rendimiento. En general, estos factores contribuyen a su posición dominante en el mercado.

Se prevé que el segmento de sistemas multiórgano en chip registre la tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) más rápida, del 18,9 %, entre 2026 y 2033, impulsada por la creciente demanda de modelos complejos relevantes para el ser humano que repliquen las interacciones entre órganos. Los sistemas multiórgano permiten la evaluación simultánea del metabolismo, la toxicidad y la eficacia en múltiples órganos, acelerando el descubrimiento de fármacos y la investigación traslacional. Las empresas farmacéuticas y biotecnológicas están aprovechando las plataformas multiorgánicas para predecir las respuestas humanas con mayor precisión. La integración de modelos de hígado-riñón o corazón-pulmón proporciona información sobre los efectos sistémicos de los fármacos, lo que reduce los fracasos clínicos en etapas avanzadas. Los investigadores académicos y clínicos utilizan cada vez más estos sistemas para aplicaciones de medicina personalizada. Los chips multiorgánicos están ganando popularidad para el modelado de enfermedades que afectan a múltiples sistemas. La expansión de los servicios de CRO que ofrecen pruebas multiorgánicas está contribuyendo a su adopción. Los avances tecnológicos, como la fluidicización automatizada y la integración de biosensores, mejoran la usabilidad. Las colaboraciones entre desarrolladores de sistemas multiorgánicos y empresas farmacéuticas aceleran la penetración en el mercado. El fomento regulatorio de modelos relevantes para humanos impulsa aún más el crecimiento. A pesar del aumento de los costos, la demanda de modelos preclínicos predictivos y holísticos continúa en aumento. Los chips multiorgánicos se utilizan cada vez más en estudios de inmunología y oncología. En general, su capacidad para imitar la compleja fisiología humana respalda la robusta tasa de crecimiento anual compuesto (TCAC).

• Por aplicación

En función de su aplicación, el mercado de sistemas de órgano en chip todo en uno se segmenta en descubrimiento y desarrollo de fármacos, modelado de enfermedades y pruebas de toxicidad, medicina personalizada y otras aplicaciones de investigación. El segmento de descubrimiento y desarrollo de fármacos representó la mayor cuota de mercado en ingresos, con un 52,4 % en 2025, impulsado por la adopción generalizada de plataformas de órgano en chip en el cribado preclínico. Las compañías farmacéuticas recurren cada vez más a estos sistemas para identificar fármacos candidatos, optimizar la dosificación y evaluar los perfiles de seguridad antes de los ensayos clínicos. Este segmento se beneficia de la alta reproducibilidad y escalabilidad de los experimentos. Se utiliza ampliamente para pruebas de toxicidad, estudios farmacocinéticos y farmacodinámicos. La colaboración entre empresas biotecnológicas y CRO facilita la adopción de sistemas de órgano en chip en las primeras etapas del descubrimiento de fármacos. La integración con la automatización y el cribado de alto rendimiento mejora la eficiencia. Los organismos reguladores están empezando a aceptar datos de órgano en chip para complementar las pruebas con animales, lo que aumenta la confianza de la industria. Las colaboraciones académicas e industriales contribuyen a la innovación en esta aplicación. Los sistemas también se utilizan para el cribado de enfermedades específicas con el fin de acelerar el desarrollo terapéutico. Las compañías farmacéuticas reconocen el potencial de ahorro y la reducción de fracasos en ensayos clínicos. Este segmento experimenta una fuerte adopción en Norteamérica y Europa gracias a la avanzada infraestructura de investigación. En general, estos factores consolidan el descubrimiento y desarrollo de fármacos como la aplicación dominante.

Se espera que el segmento de Modelado de Enfermedades y Pruebas de Toxicidad experimente la tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) más rápida, del 19,3 %, entre 2026 y 2033, impulsada por la creciente demanda de modelos humanos fisiológicamente relevantes que repliquen las respuestas de los órganos en condiciones patológicas. Los sistemas multiorgánicos en chip permiten a los investigadores modelar enfermedades complejas como el cáncer, la neurodegeneración y los trastornos cardiovasculares. La capacidad de simular la toxicidad sistémica acelera la evaluación de la seguridad de los fármacos. El aumento de las colaboraciones entre organizaciones de investigación por contrato (CRO), compañías farmacéuticas y laboratorios académicos amplía la adopción de estos modelos. La integración de células derivadas de pacientes permite el modelado personalizado de enfermedades. Los avances tecnológicos, como la fluídica automatizada y la biodetección en tiempo real, mejoran la precisión experimental. El fomento regulatorio de alternativas a las pruebas con animales impulsa aún más el crecimiento. La demanda de modelos preclínicos predictivos por parte de los sectores biotecnológico y farmacéutico impulsa su adopción generalizada. El modelado multiorgánico se aplica cada vez más en la investigación de inmunología y enfermedades infecciosas. La expansión de los servicios de órganos en chip en Asia-Pacífico y Oriente Medio impulsa el potencial del mercado. En general, la necesidad de modelos de enfermedades precisos y relevantes para los humanos respalda el crecimiento más rápido en este segmento.

Análisis regional del mercado de sistemas de órgano en chip todo en uno

• América del Norte dominó el mercado de sistemas de órgano en chip todo en uno con la mayor participación en ingresos del 44,3 % en 2025
• Con el respaldo de fuertes sectores farmacéutico y biotecnológico, un alto gasto en investigación y la adopción temprana de tecnologías de laboratorio avanzadas.
• Los institutos de investigación y las organizaciones de investigación por contrato son contribuyentes clave al dominio del mercado de la región, aprovechando los sistemas de órganos en chip para el desarrollo de medicamentos y la evaluación de la seguridad.

Análisis del mercado estadounidense de sistemas de órgano en chip todo en uno.
El mercado estadounidense de sistemas de órgano en chip todo en uno captó la mayor participación en ingresos de Norteamérica en 2025, impulsado por la rápida adopción de sistemas de órgano en chip en la investigación preclínica y el desarrollo de fármacos. La alta inversión en I+D, la sólida colaboración entre instituciones académicas y compañías farmacéuticas, y el apoyo gubernamental a las tecnologías biomédicas avanzadas impulsan significativamente la expansión del mercado. Estados Unidos sigue liderando la innovación tecnológica, especialmente en plataformas integradas de órgano en chip para aplicaciones de modelado multiorgánico y de enfermedades.

Análisis del mercado europeo de sistemas de órganos en chip todo en uno.
Se proyecta que el mercado europeo de sistemas de órganos en chip todo en uno se expanda a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) sustancial durante el período de pronóstico, impulsado principalmente por el crecimiento de la I+D farmacéutica, las iniciativas gubernamentales que apoyan las tecnologías de laboratorio avanzadas y la creciente adopción de modelos preclínicos predictivos. Países como Alemania, el Reino Unido y Francia están experimentando un crecimiento significativo gracias a la alta inversión en biotecnología y a los programas de investigación colaborativa entre laboratorios académicos e industriales.

Análisis del mercado británico de sistemas de órganos en chip todo en uno.
Se prevé que el mercado británico de sistemas de órganos en chip todo en uno crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) notable, impulsado por la sólida presencia de organizaciones de investigación por contrato, la creciente adopción de sistemas microfluídicos 3D y el apoyo gubernamental a la investigación en ciencias de la vida. El aumento de las colaboraciones entre startups biotecnológicas y universidades contribuye aún más al crecimiento del mercado.

Análisis del mercado alemán de sistemas de órganos en chip todo en uno.
Se prevé que el mercado alemán de sistemas de órganos en chip todo en uno crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) considerable, impulsado por inversiones en biotecnología, infraestructura de laboratorio avanzada e innovación en plataformas de órganos en chip para pruebas de toxicidad de fármacos y modelado de enfermedades. El énfasis en la medicina de precisión y la investigación preclínica predictiva impulsa su adopción en institutos de investigación y compañías farmacéuticas.

Análisis del mercado de sistemas de órganos en chip todo en uno en Asia-Pacífico.
Se prevé que el mercado de sistemas de órganos en chip todo en uno en Asia-Pacífico sea la región de mayor crecimiento, con una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) estimada del 9,1 % entre 2026 y 2033. Este crecimiento se ve impulsado por el aumento de las inversiones en infraestructura sanitaria, la creciente adopción de tecnologías de investigación avanzadas y la creciente demanda de modelos preclínicos predictivos en países como China, Japón e India. La expansión de los centros de I+D farmacéuticos, las iniciativas gubernamentales de apoyo a la innovación biotecnológica y la creciente colaboración entre instituciones de investigación y actores del sector aceleran aún más el crecimiento del mercado.

Análisis del mercado japonés de sistemas de órganos en chip todo en uno.
El mercado japonés de sistemas de órganos en chip todo en uno está cobrando impulso gracias al sólido apoyo gubernamental a la innovación biotecnológica, el aumento de la inversión en I+D en investigación farmacéutica y la adopción de plataformas de órganos en chip para el descubrimiento de fármacos y las pruebas de toxicidad. El envejecimiento de la población y la demanda de medicina de precisión impulsan aún más el mercado.

Análisis del mercado chino de sistemas de órganos en chip todo en uno.
El mercado chino de sistemas de órganos en chip todo en uno alcanzará la mayor cuota de mercado en ingresos en Asia-Pacífico en 2025, gracias a la alta inversión gubernamental en biotecnología, la rápida expansión de los centros de I+D farmacéuticos y la creciente colaboración entre institutos de investigación nacionales y empresas biotecnológicas globales. La demanda de modelos preclínicos predictivos y plataformas de órganos en chip para el desarrollo de fármacos y la evaluación de su seguridad está creciendo rápidamente.

Cuota de mercado de los sistemas de órgano en chip todo en uno

La industria de los sistemas de órgano en chip todo en uno está liderada principalmente por empresas bien establecidas, entre las que se incluyen:

• Mimetas BV (Países Bajos)
• TissUse GmbH (Alemania)
• CN Bio Innovations (Reino Unido)
• InSphero AG (Suiza)
• Kirkstall Ltd (Reino Unido)
• Cellink (Suecia)
• Organovo Holdings Inc. (EE. UU.)
• AxoSim Inc. (EE. UU.)
• AlveoliX (Suiza)
• CN Bio Innovations (Reino Unido)
• Micronit Microtechnologies BV (Países Bajos)
• CN Bio US Inc. (EE. UU.)
• TissUse US Inc. (EE. UU.)
• Emulate EU (Países Bajos)
• Nortis EU (Alemania)
• InSphero US (EE. UU.)
• Mimetas US (EE. UU.)

Últimos avances en el mercado global de sistemas de órgano en chip todo en uno

• En octubre de 2025, CN Bio lanzó el sistema todo en uno de órgano en chip PhysioMimix® Core, una plataforma microfisiológica unificada capaz de soportar configuraciones de un solo órgano, de múltiples órganos y de mayor rendimiento, diseñada para agilizar el descubrimiento de fármacos y reducir la dependencia de modelos animales.
• En abril de 2025, CN Bio se asoció con Pharmaron para ampliar el uso de su plataforma PhysioMimix™ Organ-on-a-Chip para el descubrimiento de fármacos y las pruebas de toxicidad en los flujos de trabajo globales de I+D, lo que permitió una adopción más amplia de tecnologías OOC en la investigación farmacéutica.
• En junio de 2025, Emulate lanzó el Sistema de Emulación AVA en la Cumbre Mundial MPS, una plataforma de órgano en chip de alto rendimiento capaz de ejecutar hasta 96 experimentos simultáneos para acelerar las pruebas de fármacos escalables y la investigación traslacional.
• En abril de 2024, CN Bio recaudó USD 21 millones en financiación de Serie B de Bayland Capital y CN Innovations Holdings Ltd para impulsar el desarrollo de productos y satisfacer la creciente demanda de soluciones de órganos en chip, lo que refleja la confianza de los inversores en el papel de los sistemas microfisiológicos en la I+D de fármacos.
• En marzo de 2024, MIMETAS pasó a formar parte del Centro para la Traducción Biomédica sin Animales, respaldado por 124 millones de euros de inversión del Fondo Nacional de Crecimiento de los Países Bajos, destinado a promover plataformas de órganos en chips y otras innovaciones biomédicas sin animales.
• En marzo de 2023, Emulate, Inc. colaboró ​​con la FDA de EE. UU. para desarrollar modelos de hígado en un chip que mejoran los protocolos de pruebas de toxicidad de medicamentos, lo que indica un compromiso regulatorio y una aceptación más amplia de los modelos OOC en la evaluación de seguridad.
• En octubre de 2023, Organovo presentó una nueva versión de su tecnología de hígado en chip bioimpreso, diseñada para simular las funciones del hígado humano con mayor precisión para las pruebas de fármacos, ampliando el conjunto de herramientas de las plataformas de órgano en chip para la investigación farmacéutica.

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