Rapporto sulla crescita del mercato della microfluidica: dimensioni e quota 2027

[Rapporto di ricerca] Si stima che le dimensioni del mercato della microfluidica raggiungeranno i 43.398,7 milioni di dollari entro il 2027 rispetto agli 11.851,1 milioni di dollari del 2019; si stima che crescerà a un CAGR del 17,9% dal 2019 al 2027.

Approfondimenti di mercato e visione degli analisti:

La microfluidica è sia scienza che tecnologia, sia come scienza che studia il comportamento dei fluidi attraverso microcanali, sia come tecnologia per la produzione di dispositivi microminiaturizzati contenenti camere e tunnel attraverso i quali scorrono i fluidi. La microfluidica si occupa di piccoli volumi di fluidi, fino a femtolitri (fL), un quadrilionesimo di litro. Man mano che sempre più ricercatori si rendono conto del potere della microfluidica, la tecnologia viene applicata a molti nuovi campi, risparmiando così denaro e tempo spesi nella ricerca. I sistemi microfluidici sono ampiamente utilizzati in procedure quali focalizzazione isoelettrica, elettroforesi capillare, citometria a flusso, test immunologici, iniezione di campioni nella spettrometria di massa, analisi del DNA, amplificazione PCR, modellazione cellulare e separazione e manipolazione delle cellule. Si prevede che la crescente domanda di tecnologie microfluidiche nei test point-of-care e l'innovazione nel portafoglio di prodotti microfluidici spingerà la crescita del mercato microfluidico durante il periodo di previsione.

Fattori della crescita:

I progressi nella progettazione e nello sviluppo di dispositivi microfluidici (MF) hanno reso possibile la miniaturizzazione dei laboratori biochimici convenzionali protocolli in un sistema di rete a microcanali, che è emerso come uno strumento efficiente ed economico. I microdispositivi biomedici includono strutture integrate costituite da numerosi dispositivi integrati di dimensioni micro e nano, in cui nella piattaforma si svolgono molti processi, dalla manipolazione delle particelle al rilevamento. Sebbene diversi tipi di dispositivi microfluidici possano svolgere compiti simili nelle applicazioni biomediche, i sistemi microfluidici passivi vengono utilizzati principalmente per la manipolazione delle particelle e la miscelazione di liquidi. Al contrario, i tipi attivi contribuiscono maggiormente all’intrappolamento e al rilevamento delle particelle. Una delle applicazioni più promettenti della microfluidica nelle scienze biomediche è la diagnosi di malattie, compresa la diagnosi del cancro e delle malattie infettive. Tuttavia, l’ulteriore sviluppo della microfabbricazione consente l’impiego di dispositivi microfluidici nell’ingegneria dei tessuti e negli organi su chip. Inoltre, la tecnologia microfluidica (biosensing) è diventata popolare per applicazioni quali test presso i punti di cura, biosensori e manipolazioni cellulari.

Il cancro è uno dei principali cause di morte a livello globale. La microfluidica rappresenta una grande promessa nella diagnosi del cancro ed è uno strumento emergente per comprendere la biologia del cancro. Ad esempio, secondo GLOBOCAN, nel 2020, ci sono stati 19.282.789 nuovi casi di cancro in tutto il mondo, che si prevede saliranno a 28.887.940 casi entro il 2040. La microfluidica può essere preziosa per le indagini sul cancro grazie alla sua elevata sensibilità, elevata produttività, minor consumo di materiale, basso costi e un migliore controllo spazio-temporale. Le leggi fisiche su microscala offrono un vantaggio che consente il controllo della fisica, della biologia, della chimica e della fisiologia a livello cellulare. Pertanto, si prevede che un aumento previsto dei casi di cancro aumenterà la domanda di strumenti diagnostici presso il punto di cura, stimolando la crescita del mercato.

Approfondimenti strategici

Segmentazione e ambito del rapporto:

Il "mercato globale della microfluidica" è segmentato in base al prodotto, all'applicazione, al settore e all'area geografica. In base al prodotto, il mercato della microfluidica è segmentato in chip microfluidici, sensori microfluidici, micropompe, microaghi, dispositivi e altri prodotti. In base al materiale, il mercato della microfluidica è segmentato in PDMS, polimeri, vetro, silicio e altri. In base all’applicazione, il mercato della microfluidica è suddiviso in diagnostica in vitro, ricerca farmaceutica e delle scienze della vita, scoperta di farmaci e altre applicazioni. Il mercato della microfluidica in base alla geografia è segmentato in Nord America (Stati Uniti, Canada e Messico), Europa (Germania, Francia, Italia, Regno Unito, Russia e resto d’Europa), Asia Pacifico (Australia, Cina, Giappone, India, Sud Corea e resto dell'Asia Pacifico), Medio Oriente e altri paesi. Africa (Sudafrica, Arabia Saudita, Emirati Arabi Uniti e resto del Medio Oriente e dell'Africa) e Sud e Africa. America Centrale (Brasile, Argentina e resto dell'America centrale e meridionale)

Analisi segmentale:

Il mercato della microfluidica per prodotto è segmentato in chip microfluidici, sensori microfluidici, micropompe, microaghi, dispositivi e altri prodotti. Il segmento dei dispositivi ha detenuto la quota maggiore del mercato nel 2019. Tuttavia, si prevede che i chip microfluidici registreranno il CAGR più elevato sul mercato durante il periodo di previsione. I dispositivi microfluidici hanno un grande potenziale per sintetizzare nanoparticelle e nanocompositi grazie agli efficienti trasferimenti di calore e massa e alle limitazioni spaziali nei dispositivi microfluidici, alle comode regolazioni dei parametri e al monitoraggio del processo in situ nei microreattori. Molte nanoparticelle con dimensioni, distribuzioni dimensionali e morfologie controllabili, come organiche, inorganiche e ibride, sono state sintetizzate con successo in dispositivi microfluidici. Inoltre, i dispositivi microfluidici utilizzati per applicazioni biomediche includono la cattura di singole cellule, l’iniezione microrobotica automatizzata e la scoperta e l’analisi di farmaci. Pertanto, è probabile che i fattori sopra menzionati anticipino la crescita dei dispositivi sul mercato.

Mercato della microfluidica, per prodotto: 2019 e 2027

In base al materiale, il mercato della microfluidica è segmentato in PDMS, polimeri, vetro, silicio e altri. Il segmento PDMS ha detenuto la quota maggiore del mercato nel 2019 e si prevede che registrerà il CAGR più elevato nel mercato durante il periodo di previsione. Il PDMS è stato comunemente utilizzato per la prototipazione rapida in microfluidica poiché è semplice da produrre, si lega saldamente al vetro e ai substrati PDMS e presenta un'eccellente chiarezza ottica e proprietà elastomeriche. Il PDMS viene utilizzato nei laboratori di ricerca grazie alla sua rapida fabbricazione, ai costi ragionevoli e alla facilità di implementazione. Il PDMS è anche suscettibile all'adsorbimento e alla permeazione non specifici da parte di molecole idrofobiche a causa delle sue cause di natura idrofobica intrinseca. Pertanto, è probabile che questi numerosi vantaggi del PDMS anticipino la crescita del mercato.

In base all'applicazione, il mercato della microfluidica è suddiviso in diagnostica in vitro, ricerca farmaceutica e nelle scienze della vita, scoperta di farmaci e altre applicazioni. Il segmento della diagnostica in vitro ha detenuto la quota maggiore del mercato nel 2019 e si prevede che lo stesso segmento registrerà il CAGR più elevato sul mercato durante il periodo di previsione. La microfluidica, o tecnologia lab-on-a-chip, è uno strumento che si trova all’intersezione tra automazione, biotecnologia e integrazione funzionale. Utilizzando la fotolitografia e altre tecniche di fabbricazione CMOS per creare celle a flusso di fluido, i dispositivi microfluidici possono trasportare il picolitro e volumi più piccoli di fluidi in regioni funzionali, consentendo una potente diagnostica in vitro (IVD) che sfrutta tutto, dalla biologia digitale, al sequenziamento di prossima generazione, agli organi su chip, ai test cellulari ad alta produttività, ai chip multifunzionali ad alta densità per la scoperta di farmaci e la bioanalisi, per la riduzione dei volumi di campioni e reagenti. I materiali microfluidici utilizzati nella diagnostica in vitro sono principalmente vetro, silicio e polimeri (plastica e fotoresist).

Analisi regionale:< /strong>

In base alla geografia, il mercato della microfluidica è suddiviso in cinque regioni chiave: Nord America, Europa, Asia Pacifico, Sud e Sud America. America Centrale e Medio Oriente e Medio Oriente Africa. Il mercato della bioinformatica del nord è stato analizzato sulla base di tre paesi principali: Stati Uniti, Canada e Messico. Si stima che gli Stati Uniti deterranno la quota maggiore del mercato della microfluidica durante il periodo di previsione. La crescita del mercato nel paese è guidata principalmente dai progressi tecnologici, dal lancio di prodotti nuovi e avanzati e dalle crescenti attività di ricerca e sviluppo nel paese.

L'Asia Pacifico è il mercato in più rapida crescita per la microfluidica. La crescita del mercato in questa regione è attribuita a diverse opportunità di crescita, come il lancio di prodotti, l’aumento degli investimenti in ricerca e sviluppo e l’aumento delle iniziative governative. Inoltre, la presenza dei principali attori alimenta la crescita del mercato.

Tendenza del mercato della microfluidica:

I chip microfluidici sono microcanali incisi su vetro, silicone e materiali polimerici. Le dimensioni ridotte li rendono attraenti per gli ambienti di laboratorio e di point-of-care (POC). La stampa 3D viene sempre più adottata per fabbricare chip microfluidici poiché la tecnologia riduce notevolmente il tempo di transizione. Negli ultimi anni, la stampa 3D è emersa come un’alternativa promettente per la fabbricazione di dispositivi microfluidici, superando alcuni dei limiti della litografia morbida convenzionale. Grazie alla loro disponibilità e convenienza, la stereolitografia (SLA), la stampa 3D a getto d’inchiostro e la tecnologia basata sull’estrusione sono tre delle tecnologie di stampa 3D ampiamente utilizzate. I dispositivi microfluidici possono essere stampati in 3D utilizzando quattro approcci di produzione fondamentali: stampa diretta, basata su stampo, modulare e ibrida. Utilizzando un ampio spettro di materiali per la produzione additiva, i dispositivi microfluidici stampati in 3D sono stati implementati in vari campi, tra cui la sintesi biologica, chimica e dei materiali.

A di seguito sono menzionati alcuni esempi di stampa 3D in microfluidica:

Nel giugno 2020, i ricercatori dell'Università della California hanno aperto la strada a una nuova tecnologia di stampa 3D basata su goccioline utilizzando la microfluidica . Questo approccio aiuterà i ricercatori a stampare materiali flessibili ottimizzati con applicazioni nell'ingegneria dei tessuti, nella robotica morbida e nella tecnologia indossabile.

Nel giugno 2020, gli scienziati della Montana State University’ Il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale ha sviluppato un nuovo metodo per la stampa 3D di dispositivi microfluidici. Questo metodo è in grado di stampare in 3D direttamente su un substrato di vetro per creare canali fluidi sottili che misurano meno di un millimetro di larghezza. Il nuovo processo è più veloce ed economico rispetto ad altri metodi convenzionali di produzione microfluidica.

Impatto Covid-19:

Agilent Technologies, Inc., BD, Bio-Rad Laboratories Inc., Danaher, Dolomite Microfluidics (Blacktrace Holdings Ltd.), Fludigm Corporation, Illumina, Inc. microfluidic ChipShop GmbH, Perkin Elmer, Inc. e Thermo Fisher Scientific Inc. sono le società di microfluidica che operano nel mercato. Le aziende di microfluidica si concentrano su nuove tecnologie, progressi dei prodotti esistenti ed espansioni geografiche per soddisfare la crescente domanda dei consumatori in tutto il mondo e aumentare la propria gamma di prodotti in portafogli specializzati. Ad esempio, nel marzo 2022, Miroculus, Inc. ha annunciato il lancio formale di Miro Canvas. Questa piattaforma microfluidica digitale compatta e facile da usare consente l'automazione su richiesta di complessi protocolli di preparazione dei campioni di sequenziamento di prossima generazione (NGS).

• Nell'ottobre 2021, LumiraDx ha presentato il questionario LumiraDx SARS-CoV-2 & Test influenza A/B alla Food and Drug Administration (FDA) per l'autorizzazione all'uso di emergenza (EUA). Il test di immunofluorescenza microfluidica può verificare rapidamente l'infezione per i pazienti sospettati di influenza e COVID-19 per aiutare nella diagnosi e nel processo decisionale clinico.
• Nel gennaio 2021, LexaGene ha lanciato il sistema MiQLab da solo ricerca utilizzare per l'uso POC per rilevare il virus SARS-CoV-2 dopo aver ricevuto l'autorizzazione all'uso di emergenza (EUA) negli Stati Uniti.