グローバルオールインワンOrgan-on-a-Chipシステム市場規模、シェア、トレンド分析レポート – 業界概要と2033年までの予測

オールインワン型臓器チップシステム市場規模

• 世界のオールインワン・オルガン・オン・ア・チップ・システム市場規模は2025年に2億3,522万米ドルと評価され、予測期間中に12.04%のCAGRで成長し、2033年には5億8,406万米ドル に達すると予想されています。 
• 市場の成長は、主に、人間の生理機能を正確に模倣し、より迅速な創薬、毒性試験、疾患モデリングを可能にする高度な前臨床モデルの需要の増加によって促進されている。
• さらに、製薬研究開発への投資の増加、個別化医療の推進、マイクロ流体工学および組織工学の技術進歩により、オールインワン臓器オンチップシステムソリューションの普及が加速しており、それによってオールインワン臓器オンチップシステム市場全体の成長が大幅に促進されています。

オールインワン型臓器チップシステム市場分析

• マイクロ流体工学、組織工学、バイオセンシング技術を統合したオールインワンのOrgan-on-a-Chipシステムは、体外でのヒト臓器機能の正確な再現、創薬、疾患モデル化、毒性試験のサポートにますます不可欠になっています。
• 市場の成長は、主に製薬およびバイオテクノロジーの研究開発への投資の増加、予測的な前臨床モデルの必要性の高まり、および多臓器シミュレーション、ハイスループットスクリーニング、および個別化医療アプリケーションを可能にする臓器オンチップ技術の進歩によって推進されています。
• オールインワン型臓器チップシステム市場は北米が優位を占め、2025年には世界の収益シェアの約42.3%を占めた。これは、強力な製薬およびバイオテクノロジーセクター、高い研究費、米国における先進的な研究技術の早期導入に支えられている。研究機関と契約研究機関は、医薬品開発と安全性評価のための臓器チップシステムを活用し、この地域の市場優位性に大きく貢献している。
• アジア太平洋地域は、医療インフラへの投資の増加、先進研究技術の導入拡大、中国、日本、インドなどの国々における予測的前臨床モデルへの需要の高まりにより、2026年から2033年にかけて9.1%の年平均成長率（CAGR）で成長が見込まれ、最も急速に成長する地域となることが予想されています。製薬研究開発センターの拡張とバイオテクノロジー革新に対する政府の支援も、成長をさらに加速させます。
• シングル・オーガン・オン・ア・チップ・システム部門は、前臨床薬物試験および疾患モデリングにおける確立された使用により、2025年には56.8%という最大の市場収益シェアを占めた。

レポートの範囲とオールインワン型Organ-on-a-Chipシステム市場のセグメンテーション

オールインワン型臓器チップシステム市場動向

医薬品開発および疾患モデル化のための統合型臓器チッププラットフォームの採用増加

• 世界的なオールインワン型臓器チップシステム市場において、重要な加速トレンドとなっているのは、複数の組織モデル、マイクロ流体デバイス、分析センサーを組み合わせた完全統合型臓器チッププラットフォームの導入拡大です。これらのシステムは、包括的な疾患モデリング、ハイスループット薬物スクリーニング、そして個別化医療への応用を可能にします。
  • 例えば、Emulate Inc.のHuman Emulation Systemは、製薬会社で多臓器モデリングに広く採用されており、研究者が肝臓と腎臓の相互作用を同時に研究することを可能にしました。
• 複数の臓器系を1つのチップに統合することで、臓器間の相互作用、代謝、毒性の研究が可能になり、薬物効果の総合的な理解が得られます。
• これらのプラットフォームの小型化と自動化設計により、同時実験が容易になり、前臨床研究の効率とスループットが向上します。
• これらのチップには高度なイメージングとバイオセンサーが統合されており、組織の反応とバイオマーカーの発現をリアルタイムで継続的にモニタリングできます。これらのシステムは、複雑な生理学的環境を再現できるため、腫瘍学、心臓病学、肝臓病学、神経変性疾患のモデリングにおいてますます利用されています。
• 学術研究機関と受託研究機関（CRO）は、疾患特異的な臓器チップモデルの開発に向けた連携を拡大しています。個別化医療ソリューションへの需要の高まりが、特に患者由来オルガノイドの統合における採用を促進しています。
• これらのプラットフォームは、医薬品開発パイプラインの加速を目的とした毒性学および薬物動態研究にも採用されています。動物実験における3R（Reduce、Refinance、Replace）を支援する政府の取り組みは、臓器チップシステムの普及を促進しています。
• データの再現性と研究室間の標準化の向上により、これらのプラットフォームに対するユーザーの信頼が高まります。全体として、統合された多臓器システムへのトレンドは前臨床研究を再構築し、製薬、バイオテクノロジー、学術分野における導入を加速させています。

オールインワン型臓器チップシステム市場の動向

ドライバ

効率的な創薬と予測的な前臨床モデルに対する需要の高まり

• 世界のオールインワン・オルガン・オン・ア・チップシステム市場は、創薬プロセスの合理化と前臨床検査の精度向上のニーズによって大きく推進されている。
  • 例えば、アストラゼネカはCNバイオイノベーションズと提携し、多臓器微生理学的システムを使用して、初期の医薬品開発におけるヒトの反応を予測し、動物モデルへの依存を減らしました。
• 従来のin vitroモデルや動物モデルでは、ヒトの反応を正確に予測できないことが多く、医薬品開発における高い開発中止率につながっています。Organ-on-a-Chipシステムは、臨床試験における失敗を減らす生理学的に適切なモデルを提供します。
• 製薬会社は、研究開発コストを削減し、期間を短縮し、臨床的成功の可能性を高めるために、これらのプラットフォームに多額の投資を行っています。
• 複数の臓器タイプを1つのチップに統合することで、有効性、毒性、代謝を同時に評価することができ、薬物スクリーニングの効率が向上します。
• がん、心血管疾患、代謝疾患などの慢性疾患の罹患率の増加は、高度な前臨床検査プラットフォームの需要を高めています。CROとバイオテクノロジー企業の連携により、臓器チップ（Organ-on-a-Chip）サービスへのアクセスが拡大し、市場の成長を牽引しています。
• 個別化医療と患者固有のモデルへの関心が高まるにつれ、個々の薬物反応の試験への導入が促進されています。規制当局は、安全性と有効性の試験においてこれらのプラットフォームを認識し始めており、前臨床ワークフローへの導入が進んでいます。
• ハイスループット機能により、複数の医薬品候補物質の同時試験が可能になり、時間とリソースの消費を削減できます。中東およびアジアの新興経済国は、高度な研究インフラへの投資を増やしており、市場拡大を支えています。
• 政府および民間機関からの臓器オンチップ研究への資金提供と助成金の活用は、その普及をさらに加速させます。全体として、費用対効果が高く、予測可能で、ヒトに関連性​​のある前臨床モデルへの需要が、オ​​ールインワン臓器オンチップシステム市場の堅調な成長を牽引しています。

抑制/挑戦

初期コストの高さと技術的な複雑さが導入を阻む

• オールインワン型臓器チップシステムの初期費用が高いため、特に小規模な研究室や学術機関では導入に大きな障壁が生じています。
  • 例えば、インドの小規模研究室では、完全に統合されたプラットフォームに必要な5万～10万ドルの初期投資のために、臓器チップシステムの導入が限られていると報告されている。
• 複雑な設計、製造、操作には専門的な訓練と専門知識が必要であり、広範囲での使用が制限される。
• プラットフォーム間の標準化は依然として課題であり、研究間の比較が困難になり、再現性に影響を及ぼしている。
• マイクロ流体チップと統合センサーのメンテナンスと校正には、追加のリソースと熟練した人員が必要です。
• 多臓器系の統合により操作の複雑さが増し、実験中に技術的なエラーが発生する可能性が高まります。
• 機器、ソフトウェア、トレーニングへの初期投資は、小規模なバイオテクノロジー企業や新興企業が技術を導入するのを阻む可能性がある。
• 既存の研究室ワークフローや自動化システムとの互換性には追加のカスタマイズが必要となり、コストが増加する可能性があります。
• 特定のオルガノイドベースのチップの長期安定性と保存期間が限られているため、使いやすさと実験の一貫性に影響を及ぼす可能性があります。
• 特に従来の試験モデルを必要とする医薬品承認プロセスにおいては、規制および検証上のハードルが依然として残っています。患者特異的または疾患特異的な臓器モデルの開発には、時間とリソースを大量に消費する可能性があります。
• 価格は徐々に低下し、自動化も進んでいるものの、技術的な複雑さとコストが依然として市場への広範な浸透を阻んでいます。オールインワン型臓器チップシステム分野の持続的な市場成長には、コスト削減、標準化、研修プログラム、そして規制の明確化を通じてこれらの課題を克服することが不可欠です。

オールインワン型臓器チップシステム市場の範囲

市場は製品タイプと用途に基づいて細分化されています。

• 製品タイプ別

製品タイプに基づいて、オールインワン・オーガン・オン・ア・チップシステム市場は、シングル・オーガン・オン・ア・チップシステムとマルチ・オーガン・オン・ア・チップシステムに分割されています。シングル・オーガン・オン・ア・チップシステムセグメントは、前臨床薬物試験および疾患モデリングにおける確立された用途に牽引され、2025年には56.8%という最大の市場収益シェアを占めました。製薬会社は、そのシンプルさ、再現性、および分析ツールとの統合の容易さから、標的研究において単一臓器システムを好む傾向があります。学術研究機関は、これらのシステムを利用して、肝臓、心臓、腎臓、肺の機能を個別に研究し、高度に制御された実験条件を提供します。このセグメントは、多臓器セットアップに比べてコストが低く、標準化されたプロトコルが利用できることから、強い需要が見込まれています。単一臓器チップは、毒性試験、薬物動態、および疾患特異的研究で広く採用されています。イメージングおよびバイオセンシング技術との統合により、データ収集の質が向上します。このセグメントは、研究機関とチップメーカーとの広範な連携の恩恵を受けています。規制当局や業界標準は、初期段階のスクリーニングにおける単一臓器システムの受け入れを拡大しています。動物実験削減への意識の高まりも、単一臓器システムの導入を後押ししています。研究者は、ハイスループット実験における単一臓器チップの拡張性を高く評価しています。これらの要因が相まって、単一臓器チップは市場で圧倒的な地位を築いています。

マルチ・オーガン・オン・ア・チップ（MOC）システム分野は、臓器間相互作用を再現する複雑なヒト関連モデルへの需要の高まりを背景に、2026年から2033年にかけて18.9%という最も高いCAGR（年平均成長率）を達成すると予想されています。多臓器システムは、複数の臓器における代謝、毒性、および有効性の同時評価を可能にし、創薬とトランスレーショナルリサーチを加速させます。製薬企業とバイオテクノロジー企業は、多臓器プラットフォームを活用して、ヒトの反応をより正確に予測しています。肝腎モデルや心肺モデルの統合は、薬剤の全身的影響に関する知見を提供し、後期臨床開発における失敗例を削減します。学術研究者や臨床研究者は、これらのシステムを個別化医療にますます活用しています。多臓器チップは、多臓器疾患の疾患モデル化において人気が高まっています。多臓器検査を提供するCROサービスの拡大も、この普及に貢献しています。自動流体工学やバイオセンサー統合などの技術進歩は、ユーザビリティを向上させています。MOC開発者と製薬企業の提携は、市場浸透を加速させています。ヒト関連モデルに対する規制当局の奨励が成長をさらに促進しています。コスト上昇にもかかわらず、予測的かつ包括的な前臨床モデルへの需要は引き続き高まっています。多臓器チップは、免疫学および腫瘍学の研究でますます利用されています。全体として、複雑なヒト生理機能を模倣する能力が、堅調なCAGRを支えています。

• アプリケーション別

アプリケーションに基づいて、オールインワンOrgan-on-a-Chipシステム市場は、創薬・開発、疾患モデル化・毒性試験、個別化医療、およびその他の研究アプリケーションに分類されます。創薬・開発セグメントは、前臨床スクリーニングにおけるOrgan-on-a-Chipプラットフォームの広範な採用に牽引され、2025年には52.4%という最大の市場収益シェアを占めました。製薬会社は、臨床試験前に候補薬を特定し、投与量を最適化し、安全性プロファイルを評価するために、これらのシステムにますます依存しています。このセグメントは、実験の高い再現性と拡張性の恩恵を受けています。これは、毒性試験、薬物動態学、および薬力学研究に広く使用されています。バイオテクノロジー企業とCROのコラボレーションは、初期段階の創薬におけるOrgan-on-a-Chipシステムの採用を促進します。自動化とハイスループットスクリーニングとの統合は、効率性を高めます。規制当局は、動物実験を補完する手段として、臓器チップ（Organ-on-a-Chip）データを受け入れ始めており、業界の信頼を高めています。学術界と産業界の連携は、このアプリケーションにおけるイノベーションに貢献しています。システムは、治療薬開発を加速させるための疾患特異的スクリーニングにも利用されています。製薬会社は、コスト削減と臨床試験の失敗率低減の可能性を認識しています。この分野は、高度な研究インフラを背景に、北米と欧州で急速に普及しています。これらの要因により、創薬・開発が主要なアプリケーションとして確立されています。

疾患モデリングおよび毒性試験セグメントは、疾患状態における臓器反応を再現する生理学的に関連性のあるヒトモデルへの需要の高まりに牽引され、2026年から2033年にかけて19.3%という最も高いCAGRを達成すると予想されています。多臓器チップシステムにより、研究者はがん、神経変性疾患、心血管疾患などの複雑な疾患をモデル化できます。全身毒性をシミュレートする能力は、医薬品の安全性評価を加速させます。CRO、製薬会社、学術研究室間の連携の増加は、これらのモデルの採用を拡大しています。患者由来細胞の統合により、個別化された疾患モデリングが可能になります。自動化された流体工学やリアルタイムバイオセンシングなどの技術の進歩は、実験の精度を向上させます。動物実験の代替手段に対する規制の奨励は、成長をさらに促進します。バイオテクノロジーおよび製薬業界からの予測的な前臨床モデルに対する需要は、広範な採用を促進します。多臓器モデリングは、免疫学および感染症の研究でますます応用されています。アジア太平洋地域および中東における臓器チップ（Organ-on-a-Chip）サービスの拡大は、市場の潜在性を高めています。全体として、正確でヒトに関連性​​のある疾患モデルへの需要が、このセグメントにおける最も急速な成長を支えています。

オールインワン型臓器チップシステム市場の地域分析

• オールインワン型臓器チップシステム市場は北米が2025年に44.3%という最大の収益シェアで市場を支配した。
• 強力な製薬およびバイオテクノロジー部門、高額な研究費、先進的な研究技術の早期導入に支えられている
• 研究機関と契約研究機関は、医薬品開発と安全性評価のための臓器チップシステムを活用し、この地域の市場優位性に大きく貢献しています。

米国オールインワン型臓器オンチップシステム市場：
米国のオールインワン型臓器オンチップシステム市場は、前臨床研究および医薬品開発における臓器オンチップシステムの急速な導入に支えられ、2025年には北米で最大の収益シェアを獲得しました。研究開発への多額の投資、学術機関と製薬会社の強力な連携、そして先進的なバイオメディカル技術に対する政府の支援が、市場拡大を大きく牽引しています。米国は、特に多臓器および疾患モデリングアプリケーション向けの統合型臓器オンチッププラットフォームにおいて、技術革新をリードし続けています。

欧州におけるオールインワン型臓器チップシステム市場の洞察
欧州におけるオールインワン型臓器チップシステム市場は、予測期間を通じて大幅なCAGRで拡大すると予測されています。これは主に、医薬品研究開発の拡大、高度な研究技術を支援する政府の取り組み、そして予測的な前臨床モデルの導入増加に牽引されています。ドイツ、英国、フランスなどの国々では、バイオテクノロジーへの多額の投資と、学術研究機関と産業界の研究機関をまたぐ共同研究プログラムにより、著しい成長が見込まれています。

英国オールインワン型臓器チップシステム市場に関する洞察：
英国のオールインワン型臓器チップシステム市場は、契約研究機関（CRO）の強力な存在、3Dマイクロ流体システムの導入拡大、そしてライフサイエンス研究に対する政府支援に牽引され、注目すべきCAGRで成長すると予想されています。バイオテクノロジー系スタートアップ企業と大学間の連携拡大も、市場の成長にさらに貢献しています。

ドイツにおけるオールインワン型臓器チップシステム市場に関する洞察：
ドイツのオールインワン型臓器チップシステム市場は、バイオテクノロジー、高度な研究インフラ、そして薬物毒性試験や疾患モデル化のための臓器チッププラットフォームの革新への投資を背景に、高いCAGRで拡大すると予想されています。精密医療と予測的な前臨床研究への重点が、研究機関や製薬会社における導入を後押ししています。

アジア太平洋地域のオールインワン型臓器チップシステム市場に関する洞察
アジア太平洋地域のオールインワン型臓器チップシステム市場は、2026年から2033年にかけて9.1%の年平均成長率（CAGR）を記録し、最も急速な成長が見込まれる地域です。この成長は、医療インフラへの投資の増加、先進研究技術の導入拡大、そして中国、日本、インドなどの国々における予測的前臨床モデルへの需要の高まりによって牽引されています。製薬会社の研究開発センターの拡大、バイオテクノロジーの革新を支援する政府の取り組み、そして研究機関と業界関係者間の連携強化が、市場の成長をさらに加速させています。

日本におけるオールインワン型臓器チップシステム市場に関する洞察：
日本のオールインワン型臓器チップシステム市場は、バイオテクノロジーの革新に対する政府の強力な支援、医薬品研究における研究開発費の増加、そして創薬や毒性試験における臓器チッププラットフォームの導入により、勢いを増しています。高齢化と精密医療への需要も、市場をさらに牽引しています。

中国オールインワン型臓器チップシステム市場：
中国のオールインワン型臓器チップシステム市場は、バイオテクノロジーへの政府による多額の投資、製薬研究開発センターの急速な拡大、そして国内研究機関と世界的なバイオテクノロジー企業との連携強化により、2025年にはアジア太平洋地域で最大の市場収益シェアを獲得すると予測されています。医薬品開発と安全性評価における予測的前臨床モデルと臓器チッププラットフォームの需要は急速に高まっています。

オールインワン型臓器チップシステムの市場シェア

オールインワン オルガンオンチップ システム業界は、主に、次のような定評ある企業によって牽引されています。

• Mimetas BV（オランダ）
• TissUse GmbH（ドイツ）
• CN Bio Innovations（英国）
• InSphero AG（スイス）
• Kirkstall Ltd（英国）
• Cellink（スウェーデン）
• Organovo Holdings Inc.（米国）
• AxoSim Inc.（米国）
• AlveoliX（スイス）
• CN Bio Innovations（英国）
• Micronit Microtechnologies BV（オランダ）
• CN Bio US Inc.（米国）
• TissUse US Inc.（米国）
• Emulate EU（オランダ）
• Nortis EU（ドイツ）
• InSphero US（米国）
• Mimetas US（米国）

世界のオールインワン型臓器チップシステム市場の最新動向

• 2025年10月、CN Bioは、単一臓器、複数臓器、および高スループット構成をサポートできる統合型微小生理学的プラットフォームであるPhysioMimix® CoreオールインワンOrgan-on-a-Chipシステムを発売しました。これは、創薬を合理化し、動物モデルへの依存を減らすように設計されています。
• 2025年4月、CN BioはPharmaronと提携し、PhysioMimix™ Organ-on-a-ChipプラットフォームをグローバルR&Dワークフローにおける創薬および毒性試験に利用し、医薬品研究におけるOOC技術のより広範な採用を可能にしました。
• 2025年6月、エミュレートはMPSワールドサミットでAVAエミュレーションシステムを発表しました。これは、最大96の同時実験を実行できる高スループットの臓器チッププラットフォームであり、スケーラブルな薬物試験とトランスレーショナルリサーチを加速します。
• 2024年4月、CNバイオは、製品開発を促進し、臓器チップソリューションの需要の高まりに対応するために、ベイランドキャピタルとCNイノベーションズホールディングスからシリーズBの資金調達で2,100万米ドルを調達しました。これは、医薬品研究開発における微小生理学的システムの役割に対する投資家の信頼を反映しています。
• 2024年3月、MIMETASは、オランダ国家成長基金の1億2,400万ユーロの投資を受けた、動物を使わないバイオメディカル翻訳センターの一員となり、臓器チッププラットフォームやその他の動物を使わないバイオメディカルイノベーションの促進を目指しています。
• 2023年3月、Emulate社は米国FDAと協力し、薬物毒性試験プロトコルを強化する肝臓オンチップモデルを開発しました。これは、規制当局の関与と安全性評価におけるOOCモデルのより広範な受け入れを示すものです。
• 2023年10月、オルガノボは、薬物試験のために人間の肝臓機能をより正確にシミュレートするように設計されたバイオプリント肝臓オンチップ技術の新バージョンを発表し、医薬品研究のためのオルガノボチッププラットフォームのツールキットを拡張しました。

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