北米の遺伝子合成市場規模、シェア、トレンド分析レポート – 業界概要と2032年までの予測

北米の遺伝子合成市場規模

• 北米の遺伝子合成市場規模は2024年に13億5000万米ドルと評価され、予測期間中に23.40％のCAGRで成長し、2032年には72億8000万米ドル に達すると予想されています 。
• 市場の成長は、合成生物学、DNAシーケンシング技術、そして自動化の急速な進歩に大きく牽引されており、これらが遺伝子合成の速度、精度、そしてコスト効率を総合的に向上させています。この進歩により、研究者は医薬品、バイオテクノロジー、そして農業研究の分野における応用に向けて、複雑な遺伝子構造を設計・製造することが可能になりました。
• さらに、ワクチン開発、個別化医療、遺伝子治療研究を支援するためのカスタマイズされた遺伝子の需要の高まりにより、遺伝子合成ソリューションの導入が世界的に加速しています。これらの要因が重なり、遺伝子合成市場の成長が著しく促進され、ゲノミクス、分子診断、合成生物学におけるイノベーションの重要な推進力となっています。

北米の遺伝子合成市場分析

• 遺伝子合成市場は、バイオテクノロジー、製薬、学術研究分野における合成遺伝子の需要増加を主な要因として、大幅な拡大を遂げてきました。DNA合成技術、自動化、バイオインフォマティクスの継続的な進歩により、生産コストとターンアラウンドタイムが削減され、ワクチン、遺伝子治療、生物製剤開発におけるイノベーションの加速が可能になっています。
• 市場の成長は、合成生物学と精密医療の急速な導入、そして創薬、農業バイオテクノロジー、診断におけるカスタマイズされた遺伝子配列の需要の高まりによってさらに促進されています。
• 米国は、強力な研究開発投資、サーモフィッシャーサイエンティフィック、ツイストバイオサイエンス、ジェンスクリプトなどの主要企業の強力な存在、ゲノム研究、バイオ医薬品製造、個別化医療における広範な応用により、2024年には41.6%という最大の収益シェアで遺伝子合成市場を支配した。
• カナダは、予測期間中に遺伝子合成市場で最も急速に成長する国になると予測されており、バイオテクノロジー研究資金の増加、合成生物学スタートアップの台頭、主要な国際バイオテクノロジー企業との協力拡大によって、予想されるCAGRが支えられています。
• 研究、ワクチン設計、創薬におけるオーダーメイドのDNA配列の需要の高まりに支えられ、カスタム遺伝子合成セグメントは2024年に52.8%のシェアで市場を支配した。

レポートの範囲と遺伝子合成市場のセグメンテーション     

北米の遺伝子合成市場動向

AIと自動化の統合による進歩

• 北米の遺伝子合成市場において、 DNA合成プロセスの効率、精度、拡張性を向上させるために、人工知能（AI）と高度な自動化技術を統合する動きが、重要かつ加速しています。この融合により、従来の研究室のワークフローが変革され、遺伝子構築の迅速化、エラー率の低減、設計の柔軟性の向上が実現しています。
  • 例えば、Twist BioscienceやThermo Fisher Scientificといった企業は、遺伝子配列設計の最適化、合成成功率の予測、コストの最小化のためにAI駆動型アルゴリズムを導入しています。これらの技術により、科学者は複雑な配列を迅速に設計し、合成生物学、治療、診断における様々な用途に合わせてカスタマイズすることが可能になります。
• AIを活用した自動化プラットフォームは、エラー修正と品質検証にも役立ち、高忠実度の遺伝子構造を保証します。このような自動化により、手作業による介入とばらつきが削減され、研究および産業用途における再現性とスループットが向上します。
• 自動化統合により、合成中のリアルタイムモニタリングとフィードバックメカニズムが実現し、時間遅延を最小限に抑え、精度を向上させることができます。また、遺伝子工学やワクチン開発に携わる製薬企業やバイオテクノロジー企業向けの大規模なカスタムDNA製造もサポートします。
• ロボット工学とAIを活用した分析技術の統合により、研究室は遺伝子合成パイプラインの完全自動化へと向かっています。例えば、いくつかのバイオテクノロジー企業は、AIプラットフォームと直接連携し、反応効率を予測し、遺伝子配列ごとに条件を最適化する自動液体処理システムを導入しています。
• インテリジェント化、自動化、そしてハイスループット合成へのこのトレンドは、バイオテクノロジー分野全体の期待を一変させています。その結果、GenScript、Twist Bioscience、Integrated DNA Technologies (IDT) などの企業は、AIを活用した遺伝子合成プラットフォームを拡張し、研究および治療用途において、ターンアラウンドタイムの​​短縮と費用対効果の高いソリューションを提供しています。
• AIと自動化を統合した遺伝子合成の需要は、ライフサイエンスにおける生産性の向上とイノベーションの加速を求める研究機関、製薬会社、受託製造組織（CMO）全体で急速に高まっています。

北米の遺伝子合成市場の動向

ドライバ

合成生物学と個別化医療の需要の高まり

• 合成生物学と個別化医療の応用拡大は、遺伝子合成市場の成長を牽引する大きな要因です。遺伝子合成は、医薬品開発、ワクチン製造、ゲノム研究 に用いるためのカスタマイズされた遺伝子配列の作成を可能にします。
  • 例えば、2024年3月、Twist Bioscience Corporationは、遺伝子研究および生物製剤製造に対する世界的な需要の高まりに対応するため、合成DNA製造能力の向上を発表しました。こうした開発により、市場拡大が加速すると期待されています。
• 遺伝性疾患や癌の罹患率の上昇により、個々の患者のニーズに合わせて合成遺伝子を設計する個別化治療の研究が推進されている。
• さらに、酵素生産、バイオ燃料生成、農業改良などの産業バイオテクノロジーにおける合成遺伝子の採用の増加が、市場の成長にさらに貢献しています。
• 迅速、正確、そして費用対効果の高い遺伝子合成の利便性により、研究者は従来のクローン技術を回避し、製品開発とイノベーションのタイムラインを加速することができます。CRISPRと細胞治療研究の急増は、高品質の合成遺伝子に対する需要も高めています。
• さらに、政府の取り組みと民間投資に支えられたバイオ医薬品研究開発の成長は、遺伝子合成市場の拡大につながる環境を育んでいます。

抑制/挑戦

遺伝子合成プロセスにおける高コストと技術的複雑さ

• 技術の進歩にもかかわらず、遺伝子合成に伴う高コストは依然として大きな課題であり、特に小規模な研究室や学術機関にとっては大きな問題となっています。複雑な遺伝子配列と高い精度が求められるため、生産コストは高騰の一因となっています。
• さらに、配列エラー、長いDNA断片の合成の難しさ、二次構造の形成などの技術的な課題が、効率を妨げ続けている。
  • 例えば、長い配列や反復配列は、多くの場合、複数の合成および組み立てステップを必要とし、時間とコストの両方を増加させます。
• 企業は、革新的な合成化学、エラー訂正方法の改善、自動化による運用コストの削減を通じて、これらの制限を克服することに重点を置いています。
• さらに、治療や農業用途における合成遺伝子の使用に関する規制の複雑さにより、商業化が遅れ、コンプライアンスコストが増加する可能性がある。
• 合成生物学研究におけるバイオセーフティと倫理基準の確保も、ますます大きな懸念事項となっている。
• 合成技術の進歩、規模の経済、有利な規制枠組みを通じてこれらの課題に対処することは、遺伝子合成市場の持続的な成長にとって重要です。

北米の遺伝子合成市場の展望

市場は、コンポーネント、遺伝子タイプ、遺伝子合成タイプ、アプリケーション、方法、エンドユーザー、流通チャネルに基づいてセグメント化されています。

• コンポーネント別

遺伝子合成市場は、構成部品に基づいて、合成装置、消耗品、ソフトウェアおよびサービスに分類されます。消耗品セグメントは、2024年には46.5%という最大の収益シェアで市場を席巻しました。これは主に、様々な合成および増幅プロセスで使用される試薬、プライマー、ヌクレオチド、酵素などの必須材料に対する継続的かつ反復的な需要に牽引されています。消耗品は、遺伝子構築と検査のあらゆる段階に不可欠なものであり、学術、臨床、産業の実験室に不可欠なものとなっています。遺伝子研究プロジェクトの増加、合成生物学アプリケーションの拡大、そして精密医療への関心の高まりが、需要を大幅に押し上げています。さらに、診断検査と遺伝子治療試験の増加は、合成試薬の消費量をさらに増幅させ、このセグメントの市場優位性に貢献しています。

ソフトウェア＆サービス分野は、正確な配列解析、最適化、エラーの最小化を支援するバイオインフォマティクスツールとクラウドベースの設計プラットフォームの利用増加に牽引され、2025年から2032年にかけて19.8%という最も高いCAGRを達成すると予想されています。遺伝子設計・合成管理の自動化のためのAI駆動型アルゴリズムの台頭により、研究機関や製薬機関におけるサービスの導入が加速しています。インフラが整っていない小規模研究室による遺伝子合成サービスのアウトソーシングの増加と、データ管理のためのデジタルプラットフォームの統合は、予測期間中にこのセグメントの拡大をさらに促進すると予想されます。

• 遺伝子型別

遺伝子合成市場は、遺伝子の種類に基づいて、標準遺伝子、発現遺伝子、複合遺伝子、その他に分類されます。標準遺伝子セグメントは、基礎分子生物学研究、組換えタンパク質生産、遺伝子改変研究における広範な利用により、2024年には41.3%のシェアで市場を支配しました。標準遺伝子は費用対効果が高く、信頼性が高く、クローニングおよび発現システムに適しているため、学術研究室や産業界の研究室で好まれる選択肢となっています。合成生物学プロジェクトの急増と、遺伝子クローニング実験への学術資金提供により、このセグメントのリーダーシップは強化されています。さらに、診断および治療開発における標準遺伝子の需要増加は、世界的な市場拡大を牽引し続けています。

複合遺伝子セグメントは、2025年から2032年にかけて20.4%という最も高いCAGRを記録すると予測されています。これは、大規模、GCリッチ、または反復的なDNA配列の効率的な作成を可能にする合成技術の進歩によるものです。複合遺伝子は、次世代バイオ医薬品、ワクチン開発、代謝工学において重要な役割を果たします。高忠実度合成プラットフォームとエラー訂正法の導入拡大により、複雑な配列をより正確に構築することが可能になりました。遺伝子回路設計や精密治療における用途の増加は、このセグメントの成長をさらに加速させると予想されます。

• 遺伝子合成タイプ別

遺伝子合成の種類に基づいて、遺伝子合成市場は遺伝子ライブラリ合成とカスタム遺伝子合成に分類されます。カスタム遺伝子合成セグメントは、研究、ワクチン設計、創薬におけるテーラーメイドDNA配列の需要の高まりに支えられ、2024年には52.8%のシェアで市場を牽引しました。カスタム合成は、様々な生物やタンパク質発現系に最適化された特定の遺伝子配列を設計する柔軟性を提供します。精密医療のトレンドの拡大、学術的連携の増加、そしてコドン最適化技術の革新が需要を押し上げています。カスタム合成を専門サービスプロバイダーにアウトソーシングする利便性も、市場におけるカスタム合成の主導的地位に貢献しています。

遺伝子ライブラリ合成セグメントは、ハイスループットスクリーニングとタンパク質工学技術の導入拡大に牽引され、2025年から2032年にかけて18.7%という最も高いCAGRを達成すると予想されています。遺伝子ライブラリは、複数の遺伝子変異を同時に研究することを可能にし、創薬と機能ゲノミクス研究の促進に貢献します。自動化とチップベースの合成技術の進歩により、大規模なライブラリを効率的かつ費用対効果の高い方法で容易に作成できるようになりました。酵素最適化と合成生物学の革新に関する研究の増加は、このセグメントの力強い成長をさらに支えると期待されます。

• アプリケーション別

遺伝子合成市場は、用途別に合成生物学、遺伝子工学、ワクチン設計、治療用抗体、その他に分類されます。合成生物学分野は、人工生物、代謝経路、生体回路の開発への投資増加に牽引され、2024年には39.6%という最大のシェアを占め、市場を席巻しました。合成生物学は、産業、製薬、農業用途向けの新しい生物システムの設計と構築において、遺伝子合成に大きく依存しています。政府や民間企業は、特に持続可能なバイオマテリアルの生産とバイオ燃料開発のために、合成生物学研究に多額の資金を提供しています。合成生物学分野の用途の多様性と循環型バイオエコノミーへの統合は、その優位性をさらに強化し続けています。

ワクチン設計分野は、新興感染症への迅速な対応を可能にする迅速なワクチン開発プラットフォームと合成遺伝子技術への需要の高まりを背景に、2025年から2032年にかけて21.3%という最も高いCAGRを記録すると予想されています。DNAワクチンとmRNAワクチンの成功を受け、多くの製薬会社が次世代ワクチン開発のための合成遺伝子ツールへの投資を進めています。病原体の進化とパンデミック対策への世界的な重点化は、この分野の需要を刺激し続けています。さらに、ワクチンの研究開発を促進する政府の取り組みや、バイオテクノロジー企業と公衆衛生機関の提携は、この分野におけるイノベーションを加速させています。AIを活用したモデリングと自動遺伝子合成の統合は、ワクチン設計の精度をさらに向上させ、開発期間を短縮しています。

• 方法別

遺伝子合成市場は、手法別に、固相合成、チップベース、DNA合成、PCRベースの酵素合成に分類されます。固相合成セグメントは、長鎖DNA配列の合成における精度、信頼性、拡張性の高さから、2024年には44.8%という圧倒的な市場シェアを獲得しました。この技術は汚染リスクを最小限に抑え、自動化された並列合成を可能にするため、製薬業界や研究分野におけるハイスループットオペレーションに適しています。オリゴヌクレオチド化学および精製システムにおける継続的な革新により、収量と精度が向上しています。診断、治療、産業バイオテクノロジー分野における幅広い応用性により、市場におけるリーダーシップの地位を確固たるものにしています。

チップベース合成セグメントは、数千のオリゴヌクレオチドを低コストかつ高速に同時生産できるため、2025年から2032年にかけて20.9%という最も高いCAGRで成長すると予測されています。この手法の微細化能力は、DNAデータストレージ、分子診断、ハイスループットゲノミクスなどのアプリケーションをサポートします。研究およびバイオインフォマティクス分野における迅速でコスト効率の高い合成プラットフォームの需要の高まりは、このセグメントの見通しをさらに強固なものにしています。さらに、マイクロアレイおよび半導体ベースの合成技術の進歩は、オリゴヌクレオチド生産の拡張性と精度を向上させています。バイオテクノロジー企業と技術開発者間の戦略的提携は、イノベーションをさらに推進し、チップベース合成ソリューションの世界的な導入を加速させています。

• エンドユーザー別

エンドユーザーに基づいて、遺伝子合成市場は、学術研究機関、診断研究所、バイオテクノロジー・製薬企業、その他に分類されます。バイオテクノロジー・製薬企業セグメントは、生物製剤、ワクチン、個別化医療における広範な研究開発活動に支えられ、2024年には47.2%のシェアで市場を支配しました。これらの企業は、標的検証、遺伝子治療、抗体開発に合成DNAを活用しています。ゲノミクスへの投資の増加、バイオ医薬品パイプラインの拡大、合成サービスプロバイダーとの提携により、合成DNAの採用がさらに加速しています。自動化とAIを活用した配列最適化ツールの統合により生産性が向上し、このセグメントの優位性が維持されています。

学術研究機関セグメントは、ゲノミクスプロジェクトへの政府資金の拡大、分子生物学プログラムの成長、そして低コストの遺伝子合成サービスへのアクセス性の向上に牽引され、2025年から2032年にかけて19.4%という最も高いCAGRを記録すると予測されています。合成生物学および遺伝子工学におけるトレーニングと共同研究への関心の高まりは、世界中の大学や研究機関における合成技術の導入を促進しています。カスタマイズされた遺伝子の開発や機能研究を目的とした学術機関とバイオテクノロジー企業間の提携の増加も、需要をさらに加速させています。さらに、高度な研究インフラと地域ゲノムイノベーションハブの設立により、学術機関における遺伝子合成ツールの活用が促進されると期待されています。

• 流通チャネル別

流通チャネルに基づいて、遺伝子合成市場は直接入札、オンライン流通、サードパーティ流通に分類されます。大規模な研究所、病院、バイオ医薬品企業のほとんどが、安定した供給と品質保証のために長期調達契約を好むため、直接入札セグメントは2024年に49.5%と最大の市場シェアを占めました。直接入札は、サプライヤーとの透明性の高い関係を促進し、一括購入によるコスト削減、研究スケジュールの信頼性確保につながります。政府機関や公共機関のプロジェクトにおける集中購買システムの利用増加は、このセグメントの優位性を強め続けています。

オンライン流通セグメントは、調達チャネルの急速なデジタル化と、研究用品におけるeコマースプラットフォームの導入拡大を背景に、2025年から2032年にかけて18.9%という最も高いCAGRで成長すると予測されています。オンラインシステムは、利便性、迅速な注文処理、リアルタイムの配送追跡といったメリットを提供します。新興企業や小規模研究機関は、幅広い製品への容易なアクセスと競争力のある価格設定からオンラインプラットフォームを好んでおり、市場で最もダイナミックな成長分野の一つとなっています。カスタマイズされた合成キットやサブスクリプションベースの配送サービスを提供するバイオテクノロジー専門のeマーケットプレイスの出現も、導入をさらに加速させています。さらに、データセキュリティ対策の強化とAIを活用した推奨システムの統合により、オンライン流通チャネル全体の購買効率とユーザーエクスペリエンスが向上しています。

北米遺伝子合成市場の地域分析

• 北米の遺伝子合成市場は2024年に世界市場の大きなシェアを占めた。
• 高度なバイオテクノロジーインフラ、高額な研究開発費、製薬および学術研究における合成生物学の積極的な導入によって推進されている
• この地域の市場成長は、主要プレーヤーの存在と遺伝子研究とイノベーションを促進する政府の取り組みによってさらに支えられています。

米国遺伝子合成市場の洞察

米国の遺伝子合成市場は、2024年には41.6%という最大の収益シェアを占め、市場を牽引しました。これは、強力な研究開発投資、サーモフィッシャーサイエンティフィック、ツイストバイオサイエンス、ジェンスクリプトといった主要企業の強力なプレゼンス、そしてゲノム研究、バイオ医薬品製造、個別化医療における幅広い応用に牽引されています。自動DNA合成における技術進歩と、学術機関とバイオテクノロジー企業間の連携拡大が、米国における市場成長をさらに加速させています。

カナダの遺伝子合成市場の洞察

カナダの遺伝子合成市場は、バイオテクノロジー研究資金の増加、合成生物学スタートアップ企業の台頭、そして大手国際バイオテクノロジー企業との連携拡大に支えられ、予測期間中、遺伝子合成市場において最も急速に成長する国になると予測されています。ライフサイエンス分野のイノベーションへの投資増加とカスタム遺伝子合成サービスへの需要増加は、カナダの市場成長を加速させ、地域における地位を強化すると期待されます。

北米の遺伝子合成市場シェア

遺伝子合成業界は、主に、次のような定評のある企業によって主導されています。

•サーモフィッシャーサイエンティフィック社（米国）
•ツイストバイオサイエンス社（米国）
•ジェンスクリプトバイオテック社（中国）
•インテグレーテッドDNAテクノロジーズ社（米国）
•ボスターバイオロジカルテクノロジー社（米国）
•プロテオジェニックス社（フランス）
•オリジーンテクノロジーズ社（米国）
•バイオベーシック社（カナダ）
• ATUM社（米国）
•ユーロフィンズジェノミクス社（ドイツ）
•バイオニア社（韓国）
•シンバイオテクノロジーズ社（米国）
• SGI-DNA社（米国）
•ブルーヘロンバイオテック社（米国）
•エボネティックス社（英国）
• DNA2.0社（米国）
•セラジェンバイオ社（韓国）
•ジェネウィズ社（米国）
•タカラバイオ社（日本）
•コーデックスDNA社（米国）

北米の遺伝子合成市場の最新動向

• 2023年5月、ジェンスクリプト・バイオテック社は、チップベースのプラットフォームを活用して高スループットの合成DNAフラグメントを生成するGenTitan遺伝子フラグメントサービスを開始し、バイオテクノロジーおよび製薬分野の研究開発の迅速化を可能にしました。
• 2023年11月、Twist Bioscience Corporationは、シリコンチップベースのプラットフォームを使用して迅速な遺伝子合成（約5～7営業日）を提供するExpress Genesサービスを導入しました。これにより、研究およびバイオ医薬品アプリケーションにおけるカスタム遺伝子構築のターンアラウンドタイムが短縮されます。
• 2024年6月、ジェンスクリプト（同社）は、抗体医薬品の発見、ワクチンの研究開発、細胞/遺伝子治療におけるイノベーションの加速を目的として、4営業日のターンアラウンドと定額料金でシーケンスからプラスミド（S2P）遺伝子合成を提供するFLASH Geneサービスを開始しました。
• 2025年3月、Syngoi TechnologiesとRibbon Bio GmbHは、Syngoiの大規模DNA製造能力とRibbon Bioのアルゴリズム駆動型遺伝子合成プラットフォームを組み合わせ、遺伝子治療用のグラムスケールで高純度の合成DNAを生産するための戦略的提携を発表しました。

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