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器官肿瘤芯片市场规模及份额，按材料类型（PDMS、聚苯乙烯、玻璃）、器官类型、技术、应用、最终用户划分——全球供需分析、增长预测、统计报告（2026-2035年）

  • 报告编号: 8081
  • 发布日期: Sep 10, 2025
  • 报告格式: PDF, PPT

芯片器官肿瘤市场展望：

2025年器官肿瘤芯片市场规模为2.14亿美元，预计到2035年底将达到45.3亿美元，在预测期（即2026-2035年）内复合年增长率为35.7%。2026年，器官肿瘤芯片行业规模估计为2.904亿美元。

全球器官肿瘤芯片市场正在蓬勃发展，制药、化工和生物防御等领域对更具预测性和更贴近人体实际的药物研发平台的需求日益增长，为其开辟了新的应用前景。美国政府问责局 (GAO) 2025 年 5 月发布的一份报告指出，专家表示，目前采购的人类细胞中只有 10% 到 20% 的质量足以用于器官肿瘤芯片 (OOC) 研究。此外，这些领域的发展与该技术利用成人细胞模拟复杂人体器官系统的能力密切相关，从而使其比传统动物模型更具转化相关性。动物模型缺乏转化相关性，使得这些平台始终处于领先地位，也使其成为药物疗效和安全性评估的理想工具。

在早期测试中使用工程化人体组织，可以与患者数据机制建立验证并行性，从而避免不必要的决策时间浪费，进而实现更简洁、更经济、更有针对性、更高效的疗法和技术部署。根据美国国家医学图书馆 (NLM) 2022 年 2 月的一份报告，药物发现和开发是一个漫长、昂贵且高风险的过程，平均需要 10 到 15 年，每种新药获准临床应用的成本超过 10 亿至 20 亿美元。为了应对这些挑战，一些举措正在推进，例如资助开发用于前列腺癌和肌营养不良症等疾病的组织芯片模型。通过资助用于前列腺癌和肌营养不良症等疾病的组织芯片模型，该项目支持对药物产品进行更精确的临床前评估，从而减少对传统原料药和医疗器械临床试验的需求。

Organ Tumor-on-a-Chip Market Size
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增长驱动因素

  • 利用太空组织芯片研究实现先进的疾病建模：器官肿瘤芯片市场的重要增长因素之一是美国国家转化科学促进中心（NCATS）支持的组织芯片。根据美国国立卫生研究院（NIH）2023年的报告，在太空计划中，NCATS支持的组织芯片利用国际空间站的微重力环境来研究人类心脏组织的反应。这种方法提高了心脏疾病建模和药物测试的准确性。过去8年中，多种模拟肺和肾等器官的组织芯片的推出加速了转化研究，极大地促进了器官芯片技术的投资和创新，从而推动了更精准的生物医学应用。
  • 利用整合的人体组织模型加速药物筛选：预测性药物测试技术的进步正在变革药物研发。根据美国国立卫生研究院 (NIH) 2025 年报告，用于药物筛选的组织芯片项目旨在解释药物在临床前研究中看似有效，但在临床试验中却高失败率的现象。该项目利用基于人体细胞的器官芯片模型，为药物在不同器官系统中的安全性和有效性测试提供了更快速、更准确的方法。预计这将推动药物发现的快速转化，并借助“治愈加速网络”(Cures Acceleration Network) 的灵活资助，迅速将研究成果转化为临床应用，同时最大限度地减少对预测性较低的动物模型的使用。
  • 多器官模型的应用：多器官系统（MPS）通过提供更逼真的人体组织模型，加速了药物研发进程。根据美国国立卫生研究院（NIH）2022年的一项研究，与挤在载玻片或多孔板底部的简单三维球体或类器官不同，U盘大小的组织芯片能够模拟器官结构、血流和器官间通讯，所有这些都对预测能力有着至关重要的影响。这些多器官芯片研究有助于填补高级人体相关测试的空白，从而降低试验失败率。这种增强的生理相关性提高了预测人体对药物反应的准确性，最终减少了临床试验后期代价高昂的失败。

器官/肿瘤芯片市场：进出口价格趋势

国家

出口至（2023 年）

2023年进口

荷兰

59.1亿美元

—

墨西哥

31.5亿美元

118亿美元

德国

31.7亿美元

39亿美元

中国

32.6亿美元

22.4亿美元

日本

28亿美元

19.4亿美元

爱尔兰

7.25亿美元

27.5亿美元

资料来源：OEC，2024年8月

挑战

  • 高昂的研发和制造成本：微加工技术的复杂性以及将活细胞整合到器官肿瘤芯片装置中，导致生产成本居高不下。这些成本限制了产品的普及性和规模化，从而限制了制药公司和研究机构的广泛应用，并减缓了整体市场扩张和创新。此外，这些成本往往阻碍了中小企业进入市场。有限的制造基础设施和缺乏规模经济进一步阻碍了成本优化工作。
  • 技术和生物学限制：在芯片上完整复制肿瘤微环境和人体生理反应仍然极具挑战性。不完整的模拟会降低药物测试结果的准确性和可靠性，因此制药公司不愿完全取代其传统模型。这一技术障碍成为市场渗透的限制因素，从而延缓了监管审批的进程。芯片性能的差异以及培养组织缺乏长期存活能力也构成挑战。此外，跨平台标准化仍然是监管协调的关键障碍。

芯片上器官肿瘤市场规模及预测：

报告属性 详细信息

基准年

2025

预测年份

2026-2035

复合年增长率

35.7%

基准年市场规模（2025 年）

2.14亿美元

预测年份市场规模（2035 年）

45.3亿美元

区域范围

  • 北美洲（美国和加拿大）
  • 亚太地区（日本、中国、印度、印度尼西亚、马来西亚、澳大利亚、韩国、亚太其他地区）
  • 欧洲（英国、德国、法国、意大利、西班牙、俄罗斯、北欧、欧洲其他地区）
  • 拉丁美洲（墨西哥、阿根廷、巴西、拉丁美洲其他地区）
  • 中东和非洲（以色列、海湾合作委员会北非地区、南非、中东和非洲其他地区）
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芯片上器官肿瘤市场细分：

应用细分市场分析

药物筛选与发现领域预计将占据32%的市场份额，因为制药公司面临着降低成本和缩短肿瘤药物研发周期的持续压力。根据美国国家医学图书馆（NLM）2021年的报告，与动物实验相比，器官-肿瘤芯片平台能够提供更具预测性且更贴近人体的模型，从而加快先导化合物的筛选。FDA与Emulate公司等机构的合作等举措，极大地推动了器官芯片技术在药物安全性评估方面的应用，并促进了其获得监管机构的认可。

器官类型节段分析

在预测期内，按器官类型划分，肝脏肿瘤芯片预计将占据30%的市场份额。由于肝脏在药物代谢和毒性方面处于核心地位，肝脏肿瘤芯片发挥着至关重要的作用。微流控肿瘤芯片平台能够精确模拟肝细胞癌（HCC）的微环境，揭示了活化的肝星状细胞（HSC）是耐药性和免疫逃逸的主要因素。靶向LCN-2可提高索拉非尼的疗效，抑制血管生成，并增强NK细胞活性，这证明了基于芯片的系统是肿瘤药物研发中一种重要的转化工具。这些进展凸显了肝脏肿瘤芯片在加速个性化癌症治疗方面日益增长的重要性。

最终用户细分分析

预计到2023年，制药和生物技术公司终端用户市场将占据73%的份额，并可能在2035年之前保持领先地位。这些行业的企业最愿意投资肿瘤芯片平台，提高研发精准度，加快肿瘤药物研发管线，并采用非动物实验模型。个性化医疗和肿瘤学领域的应用享有监管激励和伦理责任，这吸引了制药研发部门和风险投资支持的生物技术公司广泛应用该技术。此外，制药公司、技术公司和创新者之间的合作正在加速肿瘤芯片平台的开发和商业化。

我们对市场的深入分析涵盖以下几个方面：

部分

子段

器官类型

  • 肝肿瘤芯片
  • 乳房肿瘤芯片
  • 肺肿瘤芯片
  • 肾肿瘤芯片
  • 脑肿瘤芯片
  • 胰腺肿瘤芯片
  • 其他（例如，结肠肿瘤芯片）

技术

  • 基于微流控技术的芯片
  • 3D生物打印芯片
  • 水凝胶芯片
  • 纸基芯片

应用

  • 药物筛选与发现
  • 个性化癌症医学
  • 毒性测试
  • 疾病建模
  • 生物标志物鉴定

最终用户

  • 制药和生物技术公司
  • 学术与研究机构
  • 药物筛选与发现
  • 个性化癌症医学
  • 毒性测试
  • 疾病建模
  • 生物标志物鉴定
  • 合同研究组织（CRO）
  • 医院和诊断中心

材料类型

  • 聚二甲基硅氧烷（PDMS）
  • 聚苯乙烯
  • 玻璃
  • 其他聚合物
Vishnu Nair
Vishnu Nair
全球业务发展主管

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芯片器官肿瘤市场——区域分析

北美市场洞察

预计在预测期内，北美器官肿瘤芯片市场将占据主导地位，市场份额高达49%。这主要归功于政府在医疗保健领域的巨额支出以及高度创新的生态系统，因为该地区可能更倾向于采用从二维和三维细胞培养到芯片技术的新方法。此外，大规模的制药合作，尤其是在动物试验替代方案方面，以及先进的供应链基础设施，都推动了市场增长，使该地区成为肿瘤芯片技术开发和应用领域的领跑者。监管部门的支持和临床试验数量的增加也进一步促进了该市场的发展。

在美国，器官芯片肿瘤市场正受益于美国国立卫生研究院 (NIH) 和国防高级研究计划局 (DARPA) 的资助、美国食品药品监督管理局 (FDA) 的监管政策调整以及临床试验支持的加强而蓬勃发展。根据美国国家脑肿瘤学会 (NBTS) 2022 年的报告，已有超过 2500 项脑肿瘤临床试验列入名单，加速了患者获得治疗的机会。美国国家转化科学促进中心 (NCATS) 已与其他机构合作，启动了一系列器官芯片项目，旨在促进该技术在实际药物开发中的应用。NBTS 临床试验查找器旨在提高公众意识，鼓励更多人参与，并简化全国范围内的转化癌症研究流程。对预测性临床前模型日益增长的需求以及动物试验的减少，持续推动着合作关系的建立。该技术对制药公司具有战略价值，通过输入信息数据，可以加快研发进程。

随着加拿大对生物医学创新的日益重视，器官肿瘤芯片市场正在蓬勃发展，为下一代临床前研究提供了强劲动力。根据加拿大政府2023年1月发布的一份报告，政府已投资2300万美元用于儿童癌症研究，这为加拿大市场的发展创造了关键契机。随着加拿大加大对药物研发、精准疗法和加速临床试验的投入，诸如肿瘤芯片平台之类的微生理系统将助力儿童肿瘤临床前研究。这些举措旨在提高药物的可及性和效率，而基于芯片的模型也同样具有促进作用，因为它可以减少动物实验，并确保更快、更真实地模拟肿瘤。

亚太市场洞察

亚太地区是器官芯片市场中增长最快的市场。得益于政府的大力支持，包括中国为期五年的器官重建与制造计划，亚太市场发展迅速。这些发展旨在通过集成生物传感器实现实时、多参数监测，进而促进药物整合。对这些行业（尤其是微流控技术）的投资进一步支持了供应链并提高了成本效益。随着投资的稳步增长，技术也在不断改进。然而，器官芯片产品的成本仍有下降空间，并有望被制药行业接受。

由于市场需求旺盛、肺癌高发以及肺细胞建模和药物测试研究的推进，中国器官肿瘤芯片市场正在蓬勃发展。根据美国国家医学图书馆（NLM）2022年4月的一份报告，一种骨髓-肝脏-肾脏多器官芯片能够精确模拟顺铂的体内效应，在160 μM浓度下作用24小时，显示出对髓系细胞和肾脏的毒性，但未造成肝脏损伤。目前，中国正通过人工智能将传统医学与西医相结合，并大力推进多组学研究、器官芯片技术以及跨学科合作，以期实现癌症的早期检测和个性化治疗，从而高速发展癌症预防。这些政府主导的举措旨在通过应用现代技术加速创新并改善临床疗效。

随着印度加快在生物医学研究中使用创新且与人体相关的模型，芯片上的器官肿瘤市场正在增长。新药和临床试验规则的最新修订鼓励使用类器官、3D培养和芯片上器官技术，而不是进行动物试验。新药和临床试验规则鼓励用与人体系统相关的细胞培养方法替代动物试验。根据美国国家医学图书馆（NLM）2025年2月的一份报告，印度鼓励使用与人体相关的非动物模型系统，例如类器官、3D培养和芯片上器官，进行药物测试。根据新药和临床试验规则，预计未来几年将出台关于使用微流控技术进行基因治疗药物测试的指南。

欧洲市场洞察

预计在预测期内，欧洲器官肿瘤芯片市场将占据相当大的市场份额。欧洲器官芯片研究的特点是机构多元化程度高、公私合作活跃、合作网络资金充足。众多国家顶尖的学术和产业中心为研究提供支持，通过加强多学科交叉研究和促进跨境合作，进一步推动创新，从而使欧洲在全球器官芯片知识生态系统中占据竞争优势。所有这些都得益于政府为实现可持续发展和加速向临床及药物开发应用转化而制定的专项举措和科学政策。

德国的器官芯片市场正在蓬勃发展，这得益于一个涵盖学术界、产业界和政府部门的强大且协作的生态系统。集成的数据平台、有针对性的政府举措和资助计划推动了生物工程和微流控技术的研究，惠及整个国家。合作项目日益致力于通过人工智能和高通量筛选来优化器官芯片的开发。德国高度重视转化研究及其公私合作关系，持续促进创新，并巩固其作为欧洲下一代器官芯片技术中心的地位。尽管目前仍面临着如何有效收集和整合私营部门研发数据的挑战，但德国依然保持着这一优势。

英国的器官肿瘤芯片市场正通过精确模拟复杂的肿瘤微环境并实现生物化学和机械控制，彻底改变癌症研究。根据健康基金会2024年11月发布的一份报告，英国卫生和社会保障部（DHSC）的总拨款预计将从2025年和2026年的2110亿英镑增至2028年和2029年的2290亿英镑，反映出医疗支出的持续增长。在英国，学术界和商业平台都利用微流控器官芯片来研究各种癌症，包括罕见的肉瘤和转移性肿瘤。为了支持创新，英国器官芯片技术网络开发了包含类器官和球状体的临床前模型，以加速治疗方法的发现和测试。

英格兰按资金类型和年份划分的医疗保健支出

资金类型

2025/26年度名义值（十亿英镑）

2026/27年度名义预算（十亿英镑）

2027/28年度名义值（十亿英镑）

2028/29年度名义值（十亿英镑）

2025/26 实际值（十亿英镑）*

2026/27 实际值（十亿英镑）*

2027/28 实际值（十亿英镑）*

2028/29 实际值（十亿英镑）*

实际年增长率（2025/26 至 2028/29 年）

DHSC收入

202.0

211.0

221.3

232.0

197.4

203.0

208.9

215.0

2.9%

NHSE收入

195.6

204.9

215.4

226.1

190.8

196.8

203.0

209.3

3.1%

DHSC 资本

13.6

14.0

13.5

14.8

13.6

13.8

13.0

14.0

1.0%

DHSC总计

215.6

225.0

234.8

246.8

211.0

216.8

221.9

-

-

资料来源：健康基金会，2024年11月

Organ Tumor-on-a-Chip Market Share
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芯片上器官肿瘤的主要市场参与者：

    美国主要市场参与者面临着激烈的竞争。欧洲公司持续推进微流控和组织工程领域的创新，而日本公司则加大市场活动力度，旨在促进本地技术发展和合作。关键战略举措包括并购、产品创新以及加强与制药公司在药物研发方面的合作。供应链管理问题和监管政策的调整进一步推动了增长，使参与者在瞬息万变、高度动态的市场中保持竞争优势。

    以下是全球市场主要参与者的名单：

    • 查尔斯河
      • 公司概况
      • 商业战略
      • 主要产品
      • 财务业绩
      • 关键绩效指标
      • 风险分析
      • 最新进展
      • 区域影响力
      • SWOT分析
    • Emulate 公司
    • Mimetas BV
    • InSphero AG
    • CN生物创新
    • 组织使用有限公司
    • Nortis 公司
    • AxoSim Technologies
    • TARA 生物系统公司
    • SynVivo公司
    • Hesperos公司
    • Altis Biosystems公司
    • BioIVT 有限责任公司
    • Micronit 微技术
    • Cherry Biotech SAS

最新发展

  • 2025年7月，西达-赛奈医疗中心开发了一种基于干细胞的口袋大小的芯片器官模型，用于研究早期散发性肌萎缩侧索硬化症（ALS）。该研究成果发表于《细胞干细胞》（Cell Stem Cell）杂志。它有望成为一个研究该疾病的平台，加速新疗法的研发，从而推动再生医学领域的发现，并壮大和丰富​​该州的干细胞研究人员队伍。
  • 2025 年 3 月，生物技术公司 Dynamic42（一家专注于器官芯片技术的公司）宣布与杜塞尔多夫海因里希·海涅大学合作，开发用于胰腺导管腺癌 (PDAC) 的肿瘤芯片模型。
  • Report ID: 8081
  • Published Date: Sep 10, 2025
  • Report Format: PDF, PPT
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常见问题 (FAQ)

预计到 2026 年，芯片器官肿瘤市场的行业规模将达到约 2.904 亿美元。

预计到 2035 年底，器官肿瘤芯片市场的市场规模将达到约 45.3 亿美元，在预测期（2026-2035 年）内，复合年增长率约为 35.7%。

全球市场的主要参与者有 Charles River、Emulate Inc.、Mimetas B.V.、InSphero AG 等。

从应用领域来看，预计到 2035 年，药物筛选和发现领域将占据主导地位，市场份额约为 32%。

预计在预测期内，北美市场将继续占据主导地位，约占 49% 的较大份额。

芯片上的器官肿瘤 市场报告范围

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Radhika Pawar
Radhika Pawar
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