Marktgröße, Marktanteil, Wachstum und Branchenanalyse für Tumor-on-a-Chip, nach Typen (PDX-Modell, CDX-Modell), nach abgedeckten Anwendungen (Pharma- und Biotechnologieunternehmen, akademische und Forschungsinstitute), regionale Einblicke und Prognose bis 2033

Marktgröße für Tumor-on-a-Chip

Der Tumor-on-a-Chip-Markt wurde im Jahr 2024 auf 13,98 Millionen US-Dollar geschätzt und wird im Jahr 2025 voraussichtlich 18,48 Millionen US-Dollar erreichen und bis 2033 auf 172,43 Millionen US-Dollar anwachsen, mit einer prognostizierten Wachstumsrate von 32,2 % im Prognosezeitraum von 2025 bis 2033.

Der US-amerikanische Tumor-on-a-Chip-Markt verzeichnet aufgrund erhöhter Investitionen in Krebsforschung und personalisierte Medizin ein erhebliches Wachstum. Die starke Nachfrage von Pharmaunternehmen und akademischen Instituten treibt Innovationen bei präklinischen Medikamententestmodellen voran.

Der Tumor-on-a-Chip-Markt wächst schnell, angetrieben durch Fortschritte in der Krebsforschung und den steigenden Bedarf an personalisierter Medizin. Der Markt wächst, da vom Patienten abgeleitete Xenograft- (PDX) und zelllinienbasierte Xenograft-Modelle (CDX) aufgrund ihrer Fähigkeit, menschliche Tumoren möglichst genau nachzuahmen, zunehmend eingesetzt werden. Diese Modelle werden von Pharma- und Biotechnologieunternehmen sowie akademischen und Forschungsinstituten genutzt, um die Arzneimittelentwicklung und die Krebsforschung zu verbessern. Im Jahr 2024 wird der Markt für Tumor-on-a-Chip-Modelle auf rund 10 % des gesamten Krebsforschungsmarkts geschätzt, mit starker Aufwärtsbewegung. Es wird erwartet, dass der anhaltende Wandel hin zu personalisierten Behandlungen in der Onkologie die Nachfrage nach diesen Plattformen in den kommenden Jahren erhöhen wird.

Markttrends für Tumor-on-a-Chip

Der Markt für Tumor-on-a-Chip verzeichnet einen erheblichen Anstieg der Nachfrage, da die Modelle die Mikroumgebung eines menschlichen Tumors nachbilden können und im Vergleich zu herkömmlichen 2D-Zellkulturen genauere Daten liefern. Das PDX-Modell, das etwa 35 % des Marktes ausmacht, wird voraussichtlich jährlich um 13,8 % wachsen. Die Fähigkeit dieses Modells, die ursprünglichen genetischen und histologischen Eigenschaften von Tumoren beizubehalten, drängt zu seiner Einführung in präklinischen Studien für Arzneimittelwirksamkeitsstudien. Auch das CDX-Modell verzeichnet eine Wachstumsrate von 9,6 %, was 25 % des Marktanteils entspricht. Da beide Modelle zum Screening potenzieller Krebsbehandlungen eingesetzt werden, erweisen sich diese Technologien in der Medikamentenentwicklung als unschätzbar wertvoll. Darüber hinaus eröffnet die Integration von Tumor-on-a-Chip-Modellen in die personalisierte Krebstherapieforschung neue Möglichkeiten für weiteres Wachstum, insbesondere im Pharmasektor.

Dynamik des Tumor-on-a-Chip-Marktes

Der Tumor-on-a-Chip-Markt wird in erster Linie durch die zunehmende weltweite Krebsinzidenz angetrieben, die im nächsten Jahrzehnt voraussichtlich um 20 % ansteigen wird. Der Bedarf an genaueren und prädiktiveren präklinischen Modellen zur Optimierung der Arzneimittelentwicklungsprozesse treibt das Marktwachstum weiter voran. Rund 45 % der Pharmaunternehmen verlassen sich mittlerweile bei der Prüfung der Arzneimittelwirksamkeit auf Tumor-on-a-Chip-Modelle, während etwa 35 % der akademischen und Forschungsinstitute diese Modelle in Krebsstudien integrieren. Herausforderungen wie die Komplexität der Schaffung realistischer Tumor-Mikroumgebungen und die für ihre Entwicklung erforderlichen technischen Fähigkeiten machen jedoch etwa 30 % der Markteintrittsbarrieren aus. Da diese Herausforderungen durch technologische Fortschritte angegangen werden, wird der Markt für Tumor-on-a-Chip-Modelle voraussichtlich deutlich wachsen.

TREIBER

"Zunehmende Einführung personalisierter Medizin und Fortschritte in der Krebsforschung"

Der zunehmende Wandel hin zur personalisierten Medizin und der Bedarf an genaueren Krebsforschungsmodellen sind die Haupttreiber des Tumor-on-a-Chip-Marktes. Pharma- und Biotechnologieunternehmen verlassen sich zunehmend auf diese Modelle, um gezielte Krebstherapien zu entwickeln, wobei etwa 40 % der onkologischen Forschung diese Modelle zur Verbesserung der Arzneimittelforschung nutzen. Es wird erwartet, dass personalisierte Krebsbehandlungen in den kommenden Jahren 35 % des gesamten Marktwachstums ausmachen, da diese Modelle genauere Daten darüber liefern, wie Tumore auf bestimmte Medikamente reagieren. Die steigende Nachfrage nach maßgeschneiderten Behandlungen und der Wunsch, die Ausfallraten klinischer Studien zu reduzieren, treiben die Einführung von Tumor-on-a-Chip-Modellen voran.

EINSCHRÄNKUNGEN

"Hohe Entwicklungskosten und technische Herausforderungen"

Ein großes Hemmnis auf dem Tumor-on-a-Chip-Markt sind die hohen Kosten, die mit der Entwicklung und Wartung dieser Modelle verbunden sind. Rund 30 % der Forschungseinrichtungen und Unternehmen nennen Budgetbeschränkungen als Haupthindernis für die Einführung. Die technische Komplexität der Erstellung präziser Tumor-Mikroumgebungen und der Bedarf an spezieller Ausrüstung und Fachwissen tragen zu diesen hohen Kosten bei. Darüber hinaus hat das Fehlen standardisierter Protokolle für die Erstellung und Verwendung von Tumor-on-a-Chip-Modellen die breitere Akzeptanz verlangsamt. Da der Markt reifer wird und sich die Technologien verbessern, werden die damit verbundenen Kosten voraussichtlich sinken, doch vorerst stellen finanzielle und technische Zwänge weiterhin eine Herausforderung für die Branche dar.

GELEGENHEIT

"Ausbau der Forschung in der Onkologie und Präzisionsmedizin"

Durch die Ausweitung der Forschung in den Bereichen Onkologie und Präzisionsmedizin besteht ein erhebliches Marktwachstumspotenzial. Der zunehmende Fokus auf Krebsimmuntherapie und die zunehmende Betonung zielgerichteter Behandlungen führen zu einer starken Nachfrage nach Tumor-on-a-Chip-Modellen, die die Mikroumgebung des Tumors genau nachbilden können. Ungefähr 40 % der Pharmaunternehmen investieren in diese Modelle für die Entwicklung von Krebsbehandlungen der nächsten Generation. Es wird erwartet, dass der wachsende globale Fokus auf die Verbesserung der Überlebensraten bei Krebs die Einführung genauerer und effizienterer Arzneimittelforschungsplattformen vorantreiben wird, wobei die Tumor-on-a-Chip-Technologie eine zentrale Rolle bei der Beschleunigung dieser Fortschritte spielt.

HERAUSFORDERUNG

"Komplexität bei der Replikation menschlicher Tumorumgebungen"

Eine große Herausforderung für den Tumor-on-a-Chip-Markt ist die Schwierigkeit, menschliche Tumorumgebungen genau nachzubilden. Ungefähr 25 % der Forschungseinrichtungen berichten von Herausforderungen bei der Nachahmung der Komplexität der Tumormikroumgebungen, wie etwa der Vaskularisierung und der Interaktion mit dem Immunsystem. Diese Faktoren sind entscheidend für das Verständnis, wie Krebszellen auf Behandlungen reagieren. Während Fortschritte gemacht werden, bleiben die Komplexität und die Kosten der Erstellung eines wirklich repräsentativen Tumormodells erhebliche Hindernisse. Die Bewältigung dieser Herausforderungen ist für das weitere Wachstum des Marktes von entscheidender Bedeutung, da realistischere Modelle erforderlich sind, um die Ergebnisse für Patienten genauer vorherzusagen.

Segmentierungsanalyse

Der Tumor-on-a-Chip-Markt ist nach Typ und Anwendung segmentiert und bietet jeweils einzigartige Lösungen für die Krebsforschung. Je nach Typ ist der Markt in „Patient-Derived Xenograft“ (PDX)-Modelle und „Cell Line-Derived Xenograft“ (CDX)-Modelle unterteilt. PDX-Modelle werden aufgrund ihrer Fähigkeit, die ursprünglichen Eigenschaften von Tumoren beizubehalten, häufig verwendet, was sie ideal für die Untersuchung patientenspezifischer Reaktionen auf die Behandlung macht. Je nach Anwendung ist der Markt in Pharma- und Biotechnologieunternehmen sowie akademische und Forschungseinrichtungen unterteilt. Der größte Anteil entfällt auf Pharmaunternehmen, was auf den Bedarf an zuverlässigeren präklinischen Modellen für Arzneimitteltests zurückzuführen ist, während sich akademische Einrichtungen und Forschungsinstitute auf Grundlagenforschung und angewandte Krebsforschung konzentrieren.

Nach Typ

• PDX-Modell: Das PDX-Modell hält einen dominanten Marktanteil und macht etwa 60 % des gesamten Tumor-on-a-Chip-Marktes aus. Diese Modelle werden wegen ihrer Fähigkeit, die genetischen und histologischen Merkmale menschlicher Tumoren zu bewahren, hoch geschätzt und eignen sich daher ideal für die Untersuchung patientenspezifischer Reaktionen auf medikamentöse Therapien. PDX-Modelle sind besonders nützlich bei der Entwicklung onkologischer Medikamente und bei klinischen Studien, wo personalisierte Medizin eine entscheidende Rolle für den Behandlungserfolg spielt. Da die Nachfrage nach Präzisionsonkologie wächst, wird erwartet, dass der Einsatz von PDX-Modellen in der pharmazeutischen und biotechnologischen Forschung deutlich zunehmen wird.

• CDX-Modell: Das CDX-Modell macht etwa 40 % des Tumor-on-a-Chip-Marktes aus und wird häufig in präklinischen Studien zur Arzneimittelentwicklung eingesetzt. Im Gegensatz zu PDX-Modellen werden CDX-Modelle von etablierten Krebszelllinien abgeleitet, wodurch sie standardisierter und einfacher herzustellen sind. Sie sind besonders nützlich, um neue Medikamente zu testen und das allgemeine Tumorverhalten zu beurteilen, sie repräsentieren jedoch nicht immer die gesamte genetische Vielfalt menschlicher Tumoren. Dennoch sind CDX-Modelle aufgrund ihrer geringeren Kosten und einfacheren Skalierbarkeit im Vergleich zu PDX-Modellen weiterhin eine beliebte Wahl, insbesondere für groß angelegte Screening-Prozesse.

Auf Antrag

• Pharma- und Biotechnologieunternehmen: Pharma- und Biotechnologieunternehmen machen etwa 70 % des Tumor-on-a-Chip-Marktes aus. Diese Unternehmen nutzen Tumor-on-a-Chip-Modelle hauptsächlich für die Entdeckung und Erprobung von Arzneimitteln. Durch die Bereitstellung genauerer Simulationen des Verhaltens von Krebsmedikamenten beim Menschen tragen diese Modelle dazu bei, die Ausfallrate klinischer Studien zu reduzieren und so Zeit und Geld zu sparen. Da die Nachfrage nach personalisierter Medizin wächst, investieren Pharmaunternehmen zunehmend in Tumor-on-a-Chip-Modelle, um die genetische Ausstattung von Tumoren und ihre Reaktionen auf bestimmte Behandlungen besser zu verstehen, was zu einem erheblichen Wachstum in diesem Segment führt.

• Akademische und Forschungsinstitute: Akademische und Forschungseinrichtungen machen die restlichen 30 % des Tumor-on-a-Chip-Marktes aus. Diese Einrichtungen konzentrieren sich auf die Grundlagenforschung zu Krebs, einschließlich der Erforschung der Tumorbiologie, der Krebsmetastasierung und der Entwicklung neuer Krebsbehandlungen. Tumor-on-a-Chip-Modelle sind in diesen Situationen äußerst wertvoll, da sie eine genauere Darstellung menschlicher Tumore liefern als herkömmliche In-vitro-Modelle. Forschungseinrichtungen nutzen diese Modelle zunehmend, um die Komplexität von Krebs zu untersuchen und experimentelle Therapien zu testen, und tragen so zum wachsenden Markt für Tumor-on-a-Chip-Technologie im akademischen Bereich bei.

Regionaler Ausblick

Der Tumor-on-a-Chip-Markt verzeichnet ein erhebliches regionales Wachstum, wobei Nordamerika beim Marktanteil führend ist. Nordamerika, insbesondere die USA, steht aufgrund seiner starken Pharma- und Biotechnologiebranche an der Spitze der Einführung fortschrittlicher Krebsforschungsmodelle. Europa folgt dicht dahinter und konzentriert sich zunehmend auf personalisierte Medizin und die Erforschung von Krebsbehandlungen. Der asiatisch-pazifische Raum erlebt eine rasche Akzeptanz, angetrieben durch zunehmende Investitionen in die Gesundheits- und Forschungsinfrastruktur in Ländern wie China, Japan und Indien. Auch Schwellenländer in Lateinamerika und im Nahen Osten beginnen, in Tumor-on-a-Chip-Technologien zu investieren, wenn auch in einem langsameren Tempo.

Nordamerika

Nordamerika hält mit etwa 45 % des weltweiten Marktumsatzes einen dominanten Anteil am Tumor-on-a-Chip-Markt. Die USA sind der führende Markt in der Region mit starken Investitionen von Pharma- und Biotechnologieunternehmen in die Arzneimittelforschung und personalisierte Medizin. Die Präsenz großer Forschungseinrichtungen und eine zunehmende Zahl von Krebsforschungsinitiativen tragen zum Marktanteil der Region bei. Der Fokus auf die Reduzierung der Kosten und die Verbesserung der Erfolgsraten klinischer Studien treibt die Einführung fortschrittlicherer präklinischer Modelle wie Tumor-on-a-Chip-Plattformen in Nordamerika voran.

Europa

Europa repräsentiert etwa 30 % des globalen Tumor-on-a-Chip-Marktes. Das Vereinigte Königreich, Deutschland und Frankreich leisten den größten Beitrag zu diesem Markt und verfügen über erhebliche Investitionen von Pharmaunternehmen und akademischen Forschungsinstituten in die Entwicklung von Krebsmedikamenten. Europas Engagement für die Weiterentwicklung der Krebsforschung trägt in Kombination mit der starken Unterstützung des öffentlichen und privaten Sektors zur zunehmenden Akzeptanz von Tumor-on-a-Chip-Modellen bei. Es wird erwartet, dass der zunehmende Fokus der Europäischen Union auf Präzisionsmedizin und innovative Krebstherapien die Nachfrage nach diesen fortschrittlichen Modellen in den kommenden Jahren weiter ankurbeln wird.

Asien-Pazifik

Der asiatisch-pazifische Raum entwickelt sich schnell zu einem wichtigen Akteur auf dem Tumor-on-a-Chip-Markt und macht etwa 20 % des Marktanteils aus. China, Japan und Indien sind mit erheblichen Investitionen in die Gesundheits- und Biotechnologieforschung führend. Insbesondere China entwickelt sich zu einem Zentrum für Krebsforschung und klinische Studien und trägt zur zunehmenden Akzeptanz von Tumor-on-a-Chip-Modellen in der Region bei. Es wird erwartet, dass die steigende Nachfrage nach personalisierter Medizin zusammen mit der Expansion der Pharma- und Biotechnologieindustrie in Asien zu einem erheblichen Wachstum in diesem Marktsegment führen wird.

Naher Osten und Afrika

Die Region Naher Osten und Afrika hält rund 5 % des Weltmarktanteils. Obwohl dieser Markt noch in den Kinderschuhen steckt, wächst das Interesse an Tumor-on-a-Chip-Modellen, da sich die Gesundheits- und Forschungsinfrastruktur verbessert. Die Vereinigten Arabischen Emirate und Saudi-Arabien sind führend bei der Einführung fortschrittlicher Krebsforschungstechnologien, und die Nachfrage nach Tumor-on-a-Chip-Modellen wird voraussichtlich steigen, da diese Länder mehr in Innovationen im Gesundheitswesen investieren. Trotz seines geringeren Anteils ist der Markt im Nahen Osten und in Afrika für zukünftiges Wachstum gerüstet, angetrieben durch zunehmende Forschungskooperationen und Finanzierung in der Onkologie.

Hauptakteure der UNTERNEHMEN IM PROFIL

• Cellesce
• Daxiang Biotech
• Mimetas
• InSphero
• Hepregen
• Charles River

Top-Unternehmen mit dem höchsten Marktanteil 

• Mimetas– Ungefähr 35 % des Weltmarktanteils.
• Charles River– Ungefähr 30 % des Weltmarktanteils.

Investitionsanalyse und -chancen

Der Tumor-on-a-Chip-Markt zieht aufgrund der zunehmenden Konzentration auf Krebsforschung und personalisierte Medizin erhebliche Investitionen an. Pharmaunternehmen und akademische Einrichtungen investieren stark in diese Technologien, um die Arzneimittelentwicklungsprozesse zu verbessern und genauere Modelle für die Krebsbehandlung zu erstellen. Rund 40 % der weltweiten Marktinvestitionen fließen in die Entwicklung fortschrittlicherer PDX-Modelle, die eine bessere Nachahmung der Tumormikroumgebung ermöglichen und genauere Daten für klinische Studien liefern. Darüber hinaus verzeichnen auch die Investitionen in CDX-Modelle, die derzeit 35 % des Marktes ausmachen, ein Wachstum, da diese Modelle Skalierbarkeit und Kosteneffizienz für das Arzneimittelscreening im Frühstadium bieten.

Die weltweit steigende Prävalenz von Krebs treibt die Nachfrage nach besseren präklinischen Modellen voran, und etwa 50 % des Marktwachstums werden von Pharma- und Biotechnologieunternehmen vorangetrieben. Akademische und Forschungsinstitute, die etwa 30 % des Marktes ausmachen, konzentrieren sich für krebsbiologische Studien auf Tumor-on-a-Chip-Modelle und erforschen deren Potenzial für immunonkologische Behandlungen. Darüber hinaus schafft der Aufstieg der personalisierten Medizin neue Investitionsmöglichkeiten. Die Integration von Tumor-on-a-Chip-Modellen mit anderen Technologien wie CRISPR-Genbearbeitung und 3D-Zellkultur dürfte weitere Investitionen anziehen und innovative Anwendungen in der Krebsforschung und Therapieentwicklung eröffnen.

Entwicklung neuer Produkte

Im Jahr 2023 führte InSphero ein fortschrittliches PDX-Modell ein, das die Tumordarstellung verbessert, indem es eine verbesserte Gewebearchitektur und bessere Vorhersagedaten für Studien zur Arzneimittelwirksamkeit bietet. Dieses neue Modell soll eine genauere Reaktion auf Krebstherapien ermöglichen, insbesondere bei personalisierten Behandlungen. Im selben Jahr brachte Charles River eine neue Version seines CDX-Modells auf den Markt, die einen skalierbareren und standardisierten Prozess ermöglicht und so ein Hochdurchsatz-Screening für neue Krebsmedikamente ermöglicht. Mit dieser Entwicklung wird der steigenden Nachfrage von Pharmaunternehmen nach schnelleren und zuverlässigeren präklinischen Tests Rechnung getragen.

Mimetas führte im Jahr 2024 eine Tumor-on-a-Chip-Plattform der nächsten Generation ein, die Mikrofluidik-Technologie mit Organ-on-a-Chip-Systemen integriert und so eine Echtzeitüberwachung des Tumorwachstums und der Arzneimittelreaktionen ermöglicht. Diese neue Plattform soll die Mikroumgebung des Tumors besser nachahmen und genauere Daten für die Entwicklung onkologischer Medikamente liefern. Hepregen machte im Jahr 2024 auch Fortschritte durch die Einführung eines Tumor-on-a-Chip-Modells, das sich auf die Leberkrebsforschung konzentriert und Forschern hilft, die leberspezifische Tumorbiologie und Therapiereaktionen besser zu verstehen. Dieses Produkt eröffnet neue Möglichkeiten für die Krebsforschung im Zusammenhang mit bösartigen Lebererkrankungen, die aufgrund der komplexen Rolle der Leber im Arzneimittelstoffwechsel oft schwer zu untersuchen sind.

Aktuelle Entwicklungen 

• InSphero– InSphero hat ein verbessertes PDX-Modell eingeführt, das die Mikroumgebung menschlicher Tumore genauer nachbilden soll und einen besseren Vorhersagewert für die Arzneimittelwirksamkeit und patientenspezifische Therapiereaktionen bietet.

• Charles River– Charles River hat ein neues CDX-Modell auf den Markt gebracht, das skalierbare und standardisierte Tumormodelle bietet und das Hochdurchsatz-Screening in der frühen Phase der onkologischen Arzneimittelentwicklung unterstützt.

• Mimetas– Mimetas stellte eine Tumor-on-a-Chip-Plattform der nächsten Generation vor, die Mikrofluidik-Technologie mit Organ-on-a-Chip-Systemen integriert und so eine Echtzeitüberwachung des Tumorwachstums und der Reaktion auf Krebstherapien ermöglicht.

• Hepregen – Hepregen hat ein neues Tumor-on-a-Chip-Modell entwickelt, das sich auf die Leberkrebsforschung konzentriert und darauf abzielt, die leberspezifische Tumorbiologie besser zu verstehen und die therapeutische Forschung für Leberkrebs zu verbessern.

• Daxiang Biotech– Daxiang Biotech hat eine neue Multiorgan-Tumor-on-a-Chip-Plattform auf den Markt gebracht, die Tumormodelle mit Immunzellen integriert, mit dem Ziel, die Interaktion zwischen Krebszellen und dem Immunsystem effektiver zu untersuchen.

Berichterstattung melden 

Der Bericht bietet eine umfassende Analyse des Tumor-on-a-Chip-Marktes, einschließlich einer Segmentierung nach Modelltyp und Anwendung. Nach Typ ist der Markt hauptsächlich in „Patient-Derived Xenograft“ (PDX)-Modelle und „Cell Line-Derived Xenograft“ (CDX)-Modelle unterteilt. PDX-Modelle dominieren den Markt und machen etwa 60 % des Marktanteils aus, da sie die Mikroumgebung menschlicher Tumore besser nachahmen können. Die restlichen 40 % entfallen auf CDX-Modelle, die einen stärker standardisierten und skalierbaren Ansatz für das Hochdurchsatz-Arzneimittelscreening bieten.

Je nach Anwendung ist der Markt in Pharma- und Biotechnologieunternehmen sowie akademische und Forschungsinstitute unterteilt. Pharmaunternehmen machen etwa 70 % des Marktes aus, da sie prädiktivere präklinische Modelle benötigen, um die Arzneimittelentwicklung zu beschleunigen. Akademische und Forschungsinstitute machen etwa 30 % aus und konzentrieren sich auf Krebsbiologie und innovative Arzneimittelentwicklung. Geografisch wird der Markt von Nordamerika angeführt, das über 40 % des Weltmarktanteils ausmacht, wobei in Europa und im asiatisch-pazifischen Raum ein deutliches Wachstum erwartet wird. Diese Regionen investieren stark in die Krebsforschung und personalisierte Medizin und steigern so die Nachfrage nach Tumor-on-a-Chip-Technologien weiter. Der Bericht beleuchtet die wichtigsten Marktteilnehmer, darunter InSphero, Charles River und Mimetas, und bietet Einblicke in aktuelle Produktentwicklungen und Marktstrategien. Da der Markt weiter wächst, dürften Tumor-on-a-Chip-Modelle eine zentrale Rolle bei der Beschleunigung der Krebsforschung und Arzneimittelentwicklung spielen.