سوق الفوتونيات الحيوية - التكنولوجيا، التطبيق، الاستخدام النهائي - التوقعات العالمية، 2025-2034

حجم سوق الضوئيات الحيوية

بلغت قيمة سوق الطاقة الضوئية الحيوية العالمية 76.1 مليار دولار أمريكي في عام 2024 ومن المتوقع أن تنمو بمعدل نمو سنوي مركب قدره 11.3٪ لتصل إلى 220.1 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2034. يعد الابتكار التكنولوجي المتزايد في القطاع الطبي إلى جانب الظهور السريع لتكنولوجيا النانو من العوامل الرئيسية التي تساهم في نمو السوق.

نظرا لأن تقنية النانو تتيح تحكما غير مسبوق في تفاعلات المادة الضوئية على المستوى النانوي ، مما يساعد في تحسين أداء الأدوات التشخيصية والعلاجية ، فإن ظهورها السريع هو العامل الرئيسي الذي يدفع سوق الطاقة الضوئية الحيوية. على سبيل المثال ، وفقا لتحليل GMI ، بلغت قيمة سوق تكنولوجيا النانو العالمية في الأجهزة الطبية 4.7 مليار دولار أمريكي في عام 2024 ومن المتوقع أن تنمو بمعدل نمو سنوي مركب قدره 9.2٪ من عام 2025 إلى عام 2034. من خلال استخدام المواد النانوية بما في ذلك الجسيمات النانوية المعدنية والنقاط الكمومية ، تتيح الأجهزة الضوئية الحيوية حساسية وخصوصية أعلى لاستشعار المؤشرات الحيوية وكذلك لتصوير الأنسجة. كل هذا يؤدي إلى الكشف في مراحل المرض المبكرة وأيضا بعلاجات أكثر تحديدا.

تخلق التركيبة السكانية العالمية للشيخوخة فرصة كبيرة لسوق الضوئيات الحيوية. وفقا لبيانات منظمة الصحة العالمية ، سيتضاعف عدد سكان العالم على مدى 60 عاما من 12٪ إلى 22٪ بين عامي 2015-2050. علاوة على ذلك ، وفقا لمنظمة الصحة العالمية  ، سيبلغ عمر 1 من كل 6 أشخاص في العالم 60 عاما أو أكثر بحلول عام 2030. نظرا لأن المستهلكين المسنين أصبحوا أكثر حاجة إلى منتجات تشخيص ومراقبة متقدمة ، فإن الشركات ستلبي الطلب المتزايد على منتجات الرعاية الصحية غير الغازية وعالية الدقة. من خلال استهداف الأمراض المرتبطة بالعمر مثل السرطان وأمراض القلب والأوعية الدموية ، يمكن للشركات الاستفادة من شريحة قوية من السوق تتطلب ابتكارا مستمرا ورعاية محسنة للمرضى.

أمراض نمط الحياة ، بما في ذلك مرض السكري والسمنة واضطرابات القلب والأوعية الدموية ، آخذة في الارتفاع ، مما يخلق دفعة كبيرة في السوق لحلول الضوئية الحيوية المتقدمة. على سبيل المثال ، وفقا لمنظمة الصحة العالمية ، تسبب مرض السكري وأمراض الكلى في أكثر من مليوني حالة وفاة وحوالي 11٪ من وفيات القلب والأوعية الدموية بسبب ارتفاع نسبة الجلوكوز في الدم في عام 2021. تتطلب  هذه الظروف إدارة استباقية من خلال التشخيص المبكر وخدمات المراقبة الروتينية التي يمكن  للتقنيات الضوئية الحيوية توفيرها.

يجب على الشركات المصنعة دمج تقنية النانو في الأجهزة الضوئية الحيوية لزيادة دقة التشخيص والفعالية العلاجية ، من أجل تلبية الاحتياجات المتزايدة للتقنيات الطبية المتطورة. علاوة على ذلك ، يجب أن تركز على تطوير التقنيات التي تسهل الكشف المبكر عن أمراض نمط الحياة ورصدها ، مثل السكري والسمنة ، للاستفادة من قطاعات السوق المتزايدة.

اتجاهات سوق الضوئيات الحيوية

• يتزايد تكامل الذكاء الاصطناعي (الذكاء الاصطناعي) والتعلم الآلي (ML) في صناعة الضوئيات الحيوية. تساعد هذه التقنيات في تحسين العمليات المتعلقة بتفسير بيانات التصوير مما يتيح تشخيصات أسرع وأكثر موثوقية. أظهرت تقنيات الضوئيات الحيوية التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي مثل التحليل الطيفي رامان المدمجة مع التعلم الآلي نجاحا كبيرا في الدراسات الحديثة. على سبيل المثال ، في عام 2024 ، تمكن باحثو جامعة إدنبرة من اكتشاف سرطان الثدي المبكر بدقة 98٪. حدد هذا النظام تغيرات كيميائية صغيرة موجودة في اختبارات الدم والتي فشلت الطرق الأخرى في أخذها في الاعتبار.
  
• ؟يلاحظ قطاع الضوئيات الحيوية تطورات تحويلية ، لا سيما مع تطوير تقنيات التصوير غير الغازية التي تعزز بشكل كبير كل من أبحاث علوم الحياة ورعاية المرضى. والمثال الرئيسي على ذلك هو ظهور التصوير الفلوري بالأشعة تحت الحمراء القريبة من الأشعة تحت الحمراء II (NIR-II) ، والذي يوفر اختراقا أعمق للأنسجة ودقة أعلى مقارنة بطرق التصوير السابقة. أصبحت هذه التقنية مفيدة في جراحات السرطان من خلال تسهيل تحديد موقع الورم بدقة وتحديد هوامش الورم ، وبالتالي تحسين دقة الجراحة ونتائج المرضى. بصرف النظر عن علم الأورام ، يوسع التصوير الفلوري NIR-II نطاق تطبيقه في مختلف مجالات الطب مثل تعزيز رسم الخرائط التشريحية وتصور البنية البيولوجية المعقدة. يسلط دمج التصوير الفلوري NIR-II في الممارسة السريرية الضوء على الحاجة إلى تطوير تقنيات الإضاءة الحيوية ، والتي توفر آفاقا وفيرة للابتكار والاستثمار في الرعاية الصحية.
  
• كما يتم دعم صناعة الضوئيات الحيوية من خلال زيادة الشراكات الاستراتيجية والإنفاق البحثي داخل الصناعة والأوساط الأكاديمية والمختبرات الحكومية. على سبيل المثال ، في نوفمبر 2023 ، في الاجتماع السنوي لجمعية علم الأعصاب (SfN) ، كشفت مجموعة ZEISS عن أحدث تقنيات التصوير التي تشمل طرق الفحص المجهري الفلوري من الجيل التالي تسمح هذه التقنيات للعلماء بتصور الهياكل والعمليات الخلوية بوضوح ودقة أعلى من أي وقت مضى. بعض هذه الابتكارات هي قدرة دقة محسنة وزيادة سرعة التصوير ، وهي ضرورية لتصوير العمليات البيولوجية الديناميكية في الوقت الفعلي. ومثل هذا التعاون له دور فعال في دفع التقدم التكنولوجي وتقصير الوقت اللازم للتسويق لتكنولوجيا التشخيص الناشئة. يساعد التعاون المشترك في جمع الموارد وتقليل النفقات وتقليل المخاطر التي ينطوي عليها إنشاء منتجات جديدة. هذا لا يؤدي فقط إلى الابتكار المستمر في التكنولوجيا الضوئية الحيوية ولكن يعزز القدرة التنافسية الشاملة للشركات التي تعمل في هذا السوق الديناميكي.
  

تحليل سوق الضوئيات الحيوية

بناء على التكنولوجيا ، ينقسم السوق إلى In-Vitro و In-Vivo.

• ينمو سوق In-Vitro بمعدل كبير ومن المتوقع أن يصل حجم السوق إلى 89.6 مليار دولار أمريكي في عام 2034. التقدم في تقنيات التشخيص والتحليل هو العامل الرئيسي المسؤول عن النمو في هذا القطاع. يتيح تكامل الأتمتة والتحليل القائم على الذكاء الاصطناعي في الأنظمة الأساسية المختبرية تبسيط سير العمل وتقليل معدلات الخطأ وتحسين العمليات المختبرية وهو العامل الرئيسي الذي يساهم في نمو القطاع. علاوة على ذلك ، من المتوقع أيضا أن يؤدي الطلب المتزايد على الكشف المبكر عن الأمراض والطب الشخصي إلى تعزيز السوق.
  
• استحوذ سوق In-Vivo على أكبر حصة بنسبة 57٪ في عام 2024 ومن المتوقع أن يستمر في هيمنته حتى فترة التوقعات. أدت التطورات التكنولوجية ، خاصة في مجال التصوير البصري والتشخيص بالليزر ، إلى تعزيز دقة وسلامة هذه العلاجات بشكل كبير. وقد أدى ذلك إلى زيادة الإقبال السريري على استخدامات مثل الكشف عن السرطان في المراحل المبكرة ، والعمليات الجراحية المدعومة ، وتتبع العمليات الفسيولوجية التي تقود السوق.
  

بناء على التطبيق ، يتم تقسيم سوق الضوئيات الحيوية إلى التصوير الشفاف ، والفحص المجهري ، والتصوير الداخلي ، والجزيئي الطيفي ، واستشعار التحليلات ، والعلاج بالضوء ، والتصوير السطحي ، وأجهزة الاستشعار الحيوية.

• استحوذ قطاع جزيئات الطيف على أكبر حصة في السوق وبلغت قيمته 15.1 مليار دولار أمريكي في عام 2024. يتوسع السوق بسبب التقدم التكنولوجي الذي أدى إلى تحسين حساسية ودقة الأجهزة الطيفية. هذه التقنيات ضرورية للتشخيص على المستوى الجزيئي ، مما يتيح الكشف الدقيق عن العلامات الكيميائية الحيوية ذات الصلة بالتشخيص المبكر للأمراض وتطوير استراتيجيات العلاج الشخصية. مع زيادة شعبية الطب الدقيق ، هناك حاجة متزايدة لأدوات التشخيص التي توفر تفاصيل جزيئية شاملة ، مما يدفع إلى اعتماد حلول التحليل الطيفي الجزيئي.
  
• ينمو قطاع التصوير الشفاف بأعلى معدل نمو سنوي مركب يبلغ 13.7٪ للفترة 2025-2034. يتوسع قطاع التصوير الشفاف بسرعة نظرا لقدرته على توفير تصور غير جراحي وعالي الدقة للهياكل التشريحية الداخلية. تطورت تقنيات التصوير البصري بشكل كبير ، مما أدى إلى صور أكثر إشراقا ودقة تعمل بشكل مباشر على تحسين عملية اتخاذ القرارات السريرية. هذا مفيد للإجراءات الجراحية المعقدة وللكشف عن المرض في المراحل المبكرة ، مما يساعد بشكل أكبر على نمو القطعة.
  

بناء على الاستخدام النهائي ، ينقسم سوق الضوئيات الحيوية إلى اختبارات ومكونات ، وعلاجات طبية ، وتشخيصات طبية ، وتطبيقات غير طبية.

• استحوذ قطاع الاختبارات والمكونات على أكبر حصة سوقية بلغت 35.4٪ في عام 2024. يعد الطلب المتزايد على أدوات التشخيص المتقدمة ومكونات التصوير الموثوقة للغاية هو العامل الرئيسي المسؤول عن النمو في هذا القطاع. تسمح التطورات في منصات الاختبار الضوئية الحيوية باكتشاف أكثر دقة وأسرع للأمراض ، ودعم التشخيص المبكر واتجاهات الطب الشخصي.
  
• ينمو قطاع العلاجات الطبية بأعلى معدل ومن المتوقع أن يصل حجم السوق إلى 83.7 مليار دولار أمريكي في عام 2034. يؤدي التوسع في علاجات الليزر والعلاج الضوئي الديناميكي والعلاجات الضوئية الأخرى التي تتيح تقديم تدخلات دقيقة وبسيطة التوغل إلى قيادة السوق. تلعب هذه التقنيات دورا حيويا خاصة في قطاعات الأورام والأمراض الجلدية وطب العيون حيث تكون الدقة أثناء تقديم العلاج أكثر أهمية علاوة على ذلك ، فإن القدرة المتزايدة على مراقبة التأثير العلاجي في الوقت الفعلي تعمل على تحسين رعاية المرضى وتسهيل اتخاذ القرارات السريرية بسهولة.
  

• سيطر سوق الضوئيات الحيوية في الولايات المتحدة على منطقة أمريكا الشمالية ومن المتوقع أن يصل حجم السوق إلى 7.4 مليار دولار أمريكي في عام 2034. يتم تعزيز اقتصاد البلاد من خلال الاستثمار الضخم في البحث والتطوير ، لا سيما في قطاع الصحة. توفر البنية التحتية المتقدمة للرعاية الصحية في البلاد وسائل لاستخدام تقنيات الضوئيات الحيوية في العلاج الطبي والتشخيص. كما أن الانتشار المتزايد للأمراض المزمنة مثل السكري والسرطان يستلزم تطوير مرافق تشخيصية وعلاجية متقدمة ، مما يعزز تطبيق الضوئيات الحيوية.
  
• بلغت قيمة السوق الألمانية 3.6 مليار دولار أمريكي في عام 2024. أدى تفاني ألمانيا في البحث والتطوير إلى تطورات مثيرة للإعجاب في تقنيات الضوئيات الحيوية. ساعدت تقنيات مثل طرق التصوير الأفضل ومعدات التشخيص المتقدمة في تشخيص وأبحاث طبية أكثر دقة. اكتسب الفحص المجهري متعدد الفوتون والتصوير المقطعي للتماسك البصري مزيدا من الزخم ، مما زاد من قدرات الأمة في تشخيص الرعاية الصحية.
  
• ينمو سوق الضوئيات الحيوية في الصين بأعلى معدل نمو سنوي مركب يبلغ 14.1٪ لفترة التنبؤ في منطقة آسيا والمحيط الهادئ. يشهد السوق الصيني نموا سريعا بسبب الاستثمارات القوية في البحث والتطوير ، لا سيما في تكنولوجيا ضوئيات السيليكون. تهدف المبادرات الاستراتيجية للحكومة إلى وضع الصين كرائدة في مجال الإلكترونيات الضوئية ، حيث تشير التوقعات إلى أنها ستصبح الدولة الأكثر ربحية في مجال الإلكترونيات الضوئية في المستقبل القريب.
  
• ينمو سوق الضوئيات الحيوية في الهند بمعدل كبير ومن المتوقع أن يصل حجم السوق إلى 8.7 مليار دولار أمريكي في عام 2034. في الهند ، يتم دفع صناعة الضوئيات الحيوية من خلال التطبيقات المتزايدة لتقنيات الليزر لمراقبة السرطان وعلاجه في قطاع الرعاية الصحية. تكتسب تطبيقات الضوئيات في الفحص الاقتصادي للسرطان ومراقبة غازات الاحتباس الحراري وإدارة المياه شعبية. تؤدي زيادة أنشطة البحث والتطوير المتعلقة باتصالات الألياف الضوئية والضوئيات الحيوية وتكنولوجيا الإضاءة إلى تحفيز نمو السوق.
  
• ينمو سوق الضوئيات الحيوية في اليابان بوتيرة مناسبة وبلغت قيمته 3.3 مليار دولار أمريكي في عام 2024. يتم دفع السوق في البلاد من خلال التطورات السريعة في تقنيات التصوير ، وكذلك أنظمة الليزر. يستخدم تركيز البلاد على دمج التشخيص والعلاج الضوئيات الحيوية لتحسين العلاجات الطبية. علاوة على ذلك ، فإن شيخوخة السكان في البلاد وارتفاع معدل الإصابة بالأمراض المزمنة يجعل التشخيص والعلاجات الطبية المتقدمة أمرا لا مفر منه ، مما يزيد من استخدام الضوئيات الحيوية.
  

الحصة السوقية للضوئيات الحيوية

تم توحيد السوق إلى حد ما ، حيث يتنافس اللاعبون على حصة في السوق من خلال الابتكار والتسعير. تعد شركة Thermo Fisher Scientific Inc. و Carl Zeiss AG و Hamamatsu Photonics KK و Olympus Corporation و Oxford Instrument من أفضل 5 شركات تمثل 55٪ -60٪ من حصة السوق. يستخدم اللاعبون الرئيسيون أكثر فأكثر قوتهم القوية في البحث والتطوير من أجل الحفاظ على أنفسهم بشكل تنافسي ، ويستثمرون بكثافة في الأنظمة الضوئية المتطورة التي توفر دقة ودقة أعلى في التشخيص الطبي. يستخدم اللاعبون الكبار استراتيجيات مختلفة بما في ذلك تطوير المنتجات الجديدة والتوسع الجغرافي لتعزيز مكانتهم في السوق.

على سبيل المثال ، في مارس 2021 ، عززت Zeiss وجودها في أمريكا الشمالية من خلال افتتاح مركز جديد للبحث والتطوير والإنتاج والمبيعات وخدمة العملاء في الولايات المتحدة باستثمار قدره 180 مليون دولار أمريكي. سيضم المرفق الجديد أعمال الفحص المجهري بالأشعة السينية ، بالإضافة إلى مركز عملاء ZEISS المجهري ، لتمكين دعم الإمكانات في أبحاث المواد وعلوم الحياة والتطبيقات الصناعية.

وبالمثل ، فإن Oxford Instrument مكرسة لتصميم تقنية تصوير فائقة تعمل على تحسين البصيرة في العمليات البيولوجية على المستويين الخلوي والجزيئي. على سبيل المثال ، في نوفمبر 2021 ، قدمت شركة Oxford Instruments BC43 ، وهو جهاز فحص مجهري مصغر. الجهاز قادر على تقديم تصوير ثلاثي الأبعاد في الوقت الفعلي للمستخدمين النهائيين. يشتمل منتجهم على مجاهر عالية الدقة مزودة بأحدث البصريات وبرامج التصوير التي تسمح بالتصور الدقيق للخلايا والأنسجة الحية.

شركات سوق الضوئيات الحيوية

من بين المشاركين البارزين في السوق العاملين في صناعة الضوئيات الحيوية ما يلي:

• شركة ثيرمو فيشر العلمية
• كارل زايس إيه جي
• هاماماتسو فوتونيكس كيه كي
• شركة أوليمبوس
• أداة أكسفورد
  

أخبار صناعة الضوئيات الحيوية:

• في سبتمبر 2023 ، كشفت شركة Carl Zeiss Meditec AG النقاب عن نظام التصوير فائق الاتساع CLARUS XHR ، مما يوفر تصورا محسنا لشبكية العين لتحسين دقة التشخيص ورعاية المرضى. يجمع CLARUS XHR بين التصوير عالي الدقة ومجال رؤية واسع ، مما يوفر للأطباء مناظر مفصلة للشبكية المحيطية ويسهل الكشف المبكر عن أمراض الشبكية.
  
• في أكتوبر 2023، قدمت شركة نيكون المجهر متحد البؤر A1R-HD25، الذي يتميز بقدرات تصوير متقدمة لتطبيقات البحوث الطبية الحيوية. بفضل الدقة والسرعة المحسنة، تمكن A1R-HD25 الباحثين من دراسة الديناميكيات الخلوية والعمليات البيولوجية بوضوح ودقة غير مسبوقين، مما يؤدي إلى تسريع الاكتشافات في علوم الحياة والطب الحيوي.
  

يتضمن تقرير أبحاث سوق الضوئيات الحيوية تغطية متعمقة للصناعة مع تقديرات وتوقعات من حيث الإيرادات بمليون دولار أمريكي من 2021 إلى 2034 للقطاعات التالية:

السوق، حسب التكنولوجيا

• في المختبر
• في الجسم الحي

السوق ، حسب التطبيق

• التصوير الشفاف
• مجهريه
• التصوير الداخلي
• الطيف الجزيئي
• استشعار التحليلات
• العلاج بالضوء
• تصوير السطح
• أجهزة الاستشعار الحيوية

السوق ، حسب الاستخدام النهائي

• الاختبارات والمكونات
• العلاجات الطبية
• التشخيص الطبي
• تطبيق غير طبي

يتم توفير المعلومات المذكورة أعلاه للمناطق والبلدان التالية:

• أمريكا الشمالية 
  • الولايات المتحدة
  • كندا
• أوروبا 
  • ألمانيا
  • المملكة المتحدة
  • فرنسا
  • إسبانيا
  • إيطاليا
  • هولندا
• آسيا والمحيط الهادئ 
  • الصين
  • الهند
  • أستراليا
  • كوريا الجنوبية
  • اليابان
• أمريكا اللاتينية 
  • البرازيل
  • المكسيك
  • الأرجنتين
• الشرق الأوسط وأفريقيا 
  • المملكة العربية السعودية
  • الإمارات العربية المتحدة
  • جنوب أفريقيا