Organ-on-chips Market - By Type, By Material, By Model Type, By Application, By End Use - Global Forecast, 2025 - 2034

Organ-on-chips Tamaño del mercado

El mercado mundial de órganos en chips se valoró en 147 millones de dólares en 2024. Se espera que el mercado alcance de USD 201,5 millones en 2025 a USD 2,1 mil millones en 2034, creciendo en un CAGR de 29,7% durante el período de previsión. El alto crecimiento del mercado se atribuye a la creciente necesidad de sustituir las pruebas realizadas en animales, los avances continuos en la microfluidez y la ingeniería de tejidos, el creciente enfoque en la medicina personalizada y el desarrollo de drogas, y la necesidad creciente de modelos de detección de drogas más rápidos y rentables, entre otros factores que contribuyen.

La creciente carga global de enfermedades crónicas, como trastornos cardiovasculares, malignidades, diabetes y condiciones respiratorias, es un importante contribuyente al mercado, ya que requieren pruebas de drogas más sofisticadas y adaptadas, así como herramientas de modelado de enfermedades. Hay un aumento global en estas condiciones que ha resultado en mitigar la necesidad de herramientas de investigación más avanzadas como órganos-en-chips (OoC) que pueden simular in vitro órgano humano para avanzar en la infraestructura de investigación. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), las enfermedades no transmisibles matan a 41 millones de personas cada año, equivalente al 74% de todas las muertes a nivel mundial. Cada año, más de 15 millones de personas mueren de NCD entre 30 y 69 años; el 85% de estas muertes prematuras ocurren en países de ingresos bajos y medianos.

Además, la creciente necesidad de medicina personalizada también contribuye en gran medida al desarrollo de tecnologías de órganos en chips (OoC), ya que estos sistemas proporcionan análisis a medida de las respuestas a los medicamentos, los mecanismos de enfermedad específicos para los pacientes y las individualizaciones agudas. La medicina personalizada trata de optimizar la estrategia de tratamiento a las características genéticas y moleculares del paciente, y los OoC son mucho mejores que los modelos in vitro habituales, ya que replican las funciones de órgano humano con mayor precisión.

Organ-on-chips (OoCs) son dispositivos microfluídicos avanzados capaces de recrear la forma y función de los órganos humanos a pequeña escala utilizando células humanas cultivadas en condiciones controladas. Estos chips imitan comportamientos físicos incluyendo circulación sanguínea, presión mecánica y actividades celulares, permitiendo estudios precisos de funciones de órganos, progresión de enfermedades y el impacto de los fármacos en el cuerpo. La tecnología Organ-on-chip proporciona un enfoque novedoso para sustituir las pruebas en organismos vivos, otorgando una plataforma más pertinente para la prueba de drogas, evaluando su toxicidad y realizando investigaciones biomédicas, que pueden mejorar la precisión mientras disminuyen los gastos.

Organ-on-chips Market Trends

El mercado organ-on-chips (OoC) es testigo de las nuevas tendencias que amplían su uso y aceleran su adopción en investigación y desarrollo. Principalmente debido a la tecnología cada vez mayor en inteligencia artificial en salud y aprendizaje automático, la tecnología organ-on-chip avanza rápidamente. Los sistemas automatizados ahora pueden ofrecer un análisis exhaustivo de la compleja antica celular a los sistemas de órganos de microminiatura, lo que facilita a los científicos evaluar y hacer predicciones sobre los efectos de ciertos procedimientos de drogas en los sistemas.

• Además, los chips multiorgan son de particular valor en el estudio de patologías complejas de órganos como cánceres, diabetes mellitus y otras afecciones cardiovasculares, que implican una interacción de varios sistemas de órganos y requieren un enfoque multifacético para la gestión factible de enfermedades. Se espera que la capacidad de simular estas interacciones ayude a validar terapias combinadas mientras disminuye la dependencia de los modelos animales, que se ajusta a los crecientes requisitos regulatorios y humanos para encontrar sustitutos de las pruebas de animales.
• El uso de modelos organ-on-chip adaptados a pacientes individuales está ganando tracción debido al cambio hacia la medicina personalizada. Estas células administradas por pacientes permiten la construcción de chips que recapitulan las características biológicas del paciente, permitiendo la medicina personalizada a través de una optimización precisa de las vías de detección y terapia. Esto es especialmente importante para el tratamiento del cáncer donde la atención individualizada es primordial, contribuyendo a la creciente demanda del mercado.

Trump Administration Tariffs

• La administración del presidente Trump implementó aranceles sobre las importaciones, incluyendo China y otros países, que pueden impactar enormemente la industria de dispositivos médicos en Estados Unidos, incluyendo el sector de órganos en crecimiento. Estos aranceles pueden causar impuestos más amplios sobre una variedad de equipos y dispositivos médicos, como los diversos componentes que los fabricantes dependían.
• Por ejemplo, las empresas pueden hacer frente a altos costos para componentes básicos, como piezas electrónicas y materiales especializados necesarios para procesos sofisticados de fabricación de dispositivos biomédicos, específicamente órganos a chips.
• Además, los aranceles también impondrán nuevos costos en las cadenas de suministro establecidas, obligando a muchas empresas a buscar proveedores alternativos de sus partes constantemente empleadas o desplazando su fabricación por completo. Este tipo de cambios son extremadamente difíciles en nichos especializados como órganos-en-chips, donde se necesitan partes perfectamente fiables y sofisticadas para emular funciones de órganos humanos.
• Los gastos operacionales añadidos junto con la incertidumbre creada por los aranceles también pueden retrasar el desarrollo general de los adelantos dentro de este ecosistema de cultivo.
• El impacto de estas políticas comerciales revelará el alcance de la susceptibilidad de la industria de dispositivos médicos estadounidenses a las interrupciones globales de la cadena de suministro y demostrará la necesidad de previsión estratégica para prevenir tales problemas en el futuro.

Organ-on-chips Market Analysis

En función del tipo, el mercado se clasifica en productos y servicios. El segmento de productos está más bifurcado en el hígado-en-chip, pulmón-en-chip, corazón-en-chip, riñón-en-chip y otros productos. El segmento de productos generó los ingresos más altos de USD 110.8 millones en 2024.

• El mercado de productos tiene varios factores clave que aumentan la demanda de varios productos, incluyendo el hígado-en-chip, el pulmón-en-chip, el corazón-en-chip, el riñón-en-chip y muchos otros. Para empezar, la creciente prevalencia de enfermedades crónicas ha creado una mayor necesidad de pruebas de drogas más sofisticadas, que es capaz de imitar órganos humanos a nivel fisiológico. A medida que las empresas farmacéuticas trabajan para aprovechar más recursos pero acortando el tiempo necesario para desarrollar un medicamento, las tecnologías OoC presentan una gran promesa en comparación con los métodos usados populares, que tienden a tomar mucho tiempo y son poco confiables.
• Además, las tecnologías microfluídicas modernas han mejorado los dispositivos organ-on-chip, haciéndolos más útiles y fiables para fines de investigación y desarrollo. The National Institutes of Health (NIH) reported a 35% increase in funding for microfluidics and organ-on-chip technologies from 2021 to 2023.
• Del mismo modo, muchas instituciones de investigación y empresas biotecnológicas colaboran juntas que a su vez han estimulado la innovación. La FDA afirmó que más de 200 estudios de validación organ-on-chip se realizaron en 2022-2023. La Agencia Europea de Medicamentos reportó un crecimiento del 45% en el uso de organ-on-chips para las pruebas de drogas de 2021 a 2024 que a su vez fomenta el crecimiento para este segmento.

Basado en material, el mercado organ-on-chips se clasifica en polidimethylsiloxane (PDMS), vidrio polímero y otros materiales. El segmento polidimethylsiloxane (PDMS) dominaba el mercado en 2023 con una cuota de mercado del 42,9%.

• PDMS es conocido por su excepcional biocompatibilidad, facilidad de fabricación, transparencia óptica y otras propiedades en los sistemas organ-on-chip (OoC). Su uso de PDMS para la microfabricación se está expandiendo con la creciente necesidad de modelos de órganos humanos in vitro precisos para la imitación y PDMS es una opción fácil de usar ya que se puede fabricar en cualquier forma con precisión.
• Además, los métodos mejorados de fabricación de PDMS, incluida la litografía blanda, han mejorado la reproducibilidad y escalabilidad de las tecnologías OoC. Estos avances han sido incautados por empresas e instituciones de investigación para diseñar sistemas de órganos sofisticados, incluyendo los modelos de pulmón, hígado y corazón, que mantienen y replican condiciones fisiológicas más complejas.
• La creciente prevalencia de enfermedades crónicas junto con un mayor enfoque en la medicina a medida son factores que impulsan los dispositivos OoC basados en PDMS debido a mejores modelos de pruebas para las drogas y el modelado de enfermedades. Se estima que el aumento general anual de los PDMS en el mercado OoC es del 26,7% de CAGR, lo que indica la importancia de los PDMS junto con el avance de la investigación biológica y el descubrimiento de nuevos medicamentos médicos.

Basado en el tipo de modelo, el mercado organ-on-chips se segmenta en el modelo de órgano único y el modelo multiorgan. El segmento del modelo de órgano único dominaba el mercado en 2024 y se prevé que alcanzará 1.100 millones de dólares al final del período de previsión.

• Con estos modelos, los investigadores pueden examinar funciones específicas de órganos, enfocarse a determinados procesos patológicos o respuestas a fármacos. La facilidad de fabricación y mantenimiento asociado con chips de un solo organismo los hace ideales para las etapas iniciales de las pruebas antes de avanzar hacia sistemas multiorgan más intrincados.
• Además, los modelos de un solo organismo como el corazón, el pulmón, el hígado o el riñón, se prefieren réplicas más precisas y permiten a los investigadores examinar de cerca los efectos terapéuticos específicos y la titración de la toxicidad de un fármaco. Los modelos de un solo organismo también proporcionan microambiente más específico para los procesos de enfermedad y la acción de drogas a estudiar.
• El creciente suministro de medicamentos a medida y detección de drogas, combinado con microfluidics e ingeniería de tejidos, ha apoyado supresivamente el crecimiento de este segmento. La aceptación universal de modelos de un solo organismo en investigación farmacéutica que valora la simplicidad y la eficiencia también ha sido un contribuyente esencial.

Basado en la aplicación, el mercado organ-on-chips se segmenta en descubrimiento de drogas, modelado de enfermedades, pruebas de toxicidad, medicina personalizada y otras aplicaciones. El segmento de descubrimiento de drogas dominó el mercado en 2024 y se prevé que alcanzará 657,3 millones de dólares al final del período previsto.

• La demanda de modelos preclínicos más precisos y eficientes es la tecnología organ-on-chip (OoCs) permite una prueba de drogas más precisa y menos dependencia de las pruebas de animales anticuados. Estos dispositivos microescala ofrecen órganos en chips y más realistas Los OoC simulan órganos humanos y permiten predicciones más fáciles para las empresas farmacéuticas sobre las reacciones corporales humanas a los medicamentos, minimizando así las pérdidas resultantes de fallos de ensayos clínicos en fase tardía.
• La creciente complejidad de los compuestos de drogas y las elevadas tasas de atrición en el desarrollo de drogas hacen que sea más imperativo que nunca maximizar la detección proporcionada por los OoC para la eficacia y la toxicidad de las drogas. Los OoC proporcionan modelos in vitro que replican estados fisiofisiológicos a nivel de órgano, lo que aumenta significativamente la relevancia de la información generada durante el descubrimiento de drogas. Las autoridades reguladoras, como la FDA, han manifestado una disposición cada vez mayor a recurrir a los datos producidos con esta tecnología debido a su capacidad para proporcionar información vital de interés humano capaz de mejorar el proceso de aprobación de drogas.
• Una visión general de las capacidades y limitaciones de los OoC en el descubrimiento de drogas se ve desde la asociación entre Emulate Inc. y otras grandes compañías farmacéuticas. Los órganos de Emulate se han utilizado en más de 150 laboratorios, que incluyen 17 de 25 biofarmacéuticos globales y la FDA para evaluaciones de COVID-19 terapéuticas y vacunas. Incluso se han utilizado en la investigación espacial, que muestra su amplia aplicabilidad y fiabilidad.
• Además, la tecnología de órganos en chips del cuerpo se está expandiendo rápidamente, impulsada principalmente por el segmento de descubrimiento de drogas. Este segmento está creciendo debido al aumento de la financiación de la investigación y a la adopción de sistemas OoC por empresas farmacéuticas de capital que buscan mejorar la eficiencia asociada con los plazos y costos del desarrollo de drogas.

Sobre la base del uso final, el mercado organ-on-chips se segmenta en empresas farmacéuticas y biotecnológicas, institutos académicos y de investigación y otros usuarios finales. El segmento de las empresas farmacéuticas y biotecnológicas dominaba el mercado en 2024 y se prevé que alcanzaría los 1.400 millones de dólares al final del período previsto.

• Este segmento está impulsado principalmente por las crecientes necesidades de la industria sanitaria en relación con los procesos involucrados en la creación y desarrollo de fármacos novedosos. Para reducir la necesidad de pruebas de animales, las empresas farmacéuticas están utilizando la tecnología de órganos en chips para desarrollar modelos de tejidos humanos más precisos y simular respuestas fisiológicas a diversos fármacos y otros estímulos.
• Además, el creciente número de pacientes con enfermedades crónicas y la creciente demanda de medicina personalizada son factores clave que contribuyen a la inversión en esta tecnología. Junto con estos factores, los demás contribuyentes son los desarrollos de la microfluidez y la ingeniería de tejidos, que son posibles por estas nuevas tecnologías avanzadas.
• Emulate Inc and AstraZeneca, among other pharmaceutical companies, form new partnerships which emphasize the adoption of organs-on-chips for drug testing purposes in their primary workflows. Además, estas tecnologías están empezando a ser entendidas por organismos reguladores globales que pueden permitir eludir algunas de las cintas rojas burocráticas utilizadas en las nuevas aprobaciones de drogas.
• Por lo tanto, una tendencia acumulativa para que las empresas farmacéuticas y biotecnológicas acojan la tecnología de los órganos a chips, ampliando así el mercado y revolucionando las metodologías convencionales utilizadas para el desarrollo y descubrimiento de drogas. El aumento específico de la eficiencia operacional en la investigación y el desarrollo los sitúa estratégicamente en relación con el liderazgo en el desarrollo tecnológico innovador de la biofarmacéutica en un futuro próximo.

El mercado de organ-on-chips de EE.UU. representó 56,9 millones de dólares en 2024. EE.UU. dominaba el mercado global en 2023 con USD 42,6 millones creciendo de USD 30,8 millones en 2022 y se prevé que crezca en una CAGR de 28,6% entre 2025 y 2034 período.

• El mercado organ-on-chip (OoC) en Estados Unidos está en auge debido a una amplia inversión en investigación biomédica, infraestructura tecnológica desarrollada y un marco regulatorio amigable. Hay una importante financiación gubernamental y del sector privado en los Estados Unidos para la investigación de métodos alternativos a los ensayos de animales, encabezados por las cargas éticas y financieras junto con los modelos preclínicos.
• Los Institutos Nacionales de Salud (NIH) es una de las organizaciones que ofrece financiación para proyectos OoC debido a las posibles mejoras que la tecnología puede aportar a la precisión en el descubrimiento de drogas y la reducción de fallos en los ensayos atrasados.
• Además, las empresas biotecnológicas y farmacéuticas estadounidenses son rápidas para adoptar nuevos sistemas, lo que aumenta aún más el mercado. El uso de OoC por la FDA para evaluar la seguridad y eficacia de las drogas ha ayudado a facilitar la integración de estos sistemas por muchas empresas, permitiendo a Estados Unidos dominar el mercado mundial de OoC.

El mercado de organ-on-chips del Reino Unido en Europa se proyecta crecer notablemente en los próximos años.

• En el Reino Unido, el gobierno apoya firmemente la industria de las ciencias de la vida y la reducción de las pruebas de animales, lo que ayuda al mercado OoC. The UK Medicines and Healthcare products Regulatory Agency (MHRA) has shown interest in alternative preclinical models, which supports the use of OoC technology. Programas financiados por centros como el Centro Nacional del Reino Unido para el Reemplazo, Refinamiento y Reducción de Animales en Investigación (NC3Rs) buscan mejorar las alternativas de pruebas de la tecnología OoC a las pruebas de animales.
• Además, algunas universidades británicas y empresas de biotecnología trabajan juntas para avanzar en la investigación en el modelado de enfermedades, pruebas de toxicología in vitro, y medicina personalizada usando OoC. También hay una fuerte demanda en estas áreas para mejorar el oleoducto de desarrollo de drogas y los resultados sanitarios, lo que requiere modelos más humanos prescriptivos.

China tiene una posición dominante en el mercado de órganos en chips de Asia Pacífico.

• El mercado de China está experimentando una rápida expansión debido al enorme gasto del gobierno en biotecnología y a un creciente énfasis en tecnologías sanitarias sofisticadas. El plan nacional de salud de China prioriza la asimilación de nuevas tecnologías, y los sistemas organ-on-chip son considerados instrumentales en la modernización del desarrollo de drogas y la investigación de enfermedades.
• La tecnología OoC se complementa con The China Precision Medicine Initiative, que recopila grandes cantidades de datos genómicos y permite a los investigadores construir fichas específicas adaptadas a los genes proporcionados, mejorando metodologías de tratamiento personalizadas.
• Además, las empresas chinas de biotecnología están formando alianzas estratégicas con homólogos extranjeros para aprovechar los conocimientos especializados avanzados y mejorar considerablemente las capacidades de producción local. El aprovechamiento del gasto nacional en investigación y desarrollo y el enfoque en alternativas éticas a las pruebas de animales refuerza aún más la posición de China como competidor dominante en el mercado mundial de OoC.

Se proyecta que el mercado de órganos en la América Latina crecerá notablemente en los próximos años.

• El Brasil está experimentando un crecimiento vigoroso en su mercado de órganos en chip, debido a los acontecimientos en biotecnología y un cambio de enfoque hacia la medicina personalizada. Estos microdispositivos replican realmente las estructuras y funciones de los órganos humanos, lo que hace que las pruebas de drogas y el modelado de enfermedades sean significativamente más fáciles en relación con los métodos tradicionales.
• La tecnología Organ-on-chip se está integrando cada vez más en los sectores farmacéutico e investigador del Brasil para la prueba de drogas y el modelado de enfermedades. Ha habido una creciente demanda debido a la falta de modelos preclínicos eficientes que han sido resueltos por dispositivos organ-on-chip y soporte humano sustituto.


• Además, existe una creciente preocupación por encontrar alternativas a los ensayos de animales debido a consideraciones éticas y reglamentarias. Las tecnologías Organ-on-chip proporcionan una plataforma de pruebas más precisa y, al mismo tiempo, son éticas, lo que justificaría su aplicación en el Brasil, apoyando al mismo tiempo las tendencias mundiales.

Organ-on-chips Market Share

Los actores clave del mercado como Emulate, Axosim, TissUse GmbH, MIMETAS y Nortis Inc. representan aproximadamente el 60% de la cuota total del mercado, subrayando su fuerte influencia en el paisaje organ-on-chips (OoC). El mercado está marcado por los rápidos avances tecnológicos y las nuevas presentaciones frecuentes de productos con el fin de mejorar la pertinencia fisiológica y la eficiencia de la investigación. Las empresas farmacéuticas e instituciones de investigación están integrando cada vez más los dispositivos OoC en sus flujos de trabajo para mejorar la precisión del descubrimiento de drogas, acelerar las pruebas preclínicas y reducir los altos costos asociados con el fracaso en los modelos tradicionales. Además, el creciente enfoque en la medicina personalizada está impulsando la demanda de sistemas OoC personalizados que reflejan la biología individual del paciente, ampliando aún más el alcance del mercado.

Organ-on-chips Market Companies

Los jugadores prominentes que operan en la industria organ-on-chips incluyen:

• Altis Biosystems
• AlveoliX
• Axosim
• Beonchip
• Bi/ond Solutions
• Cherry Biotech
• CN Bio Innovations
• Emulate
• Hesperos
• InSphero
• MesoBioTech
• Mimetas
• NETRI
• React4Life
• TissUse
• Emulate es un pionero en el espacio organ-on-chip, conocido por su propio Sistema de Emulación Humana, que modela la biología humana con relevancia fisiológica sin precedentes. Colabora extensamente con gigantes farmacéuticos y organismos reguladores como la FDA para impulsar la adopción en el desarrollo de drogas y pruebas de seguridad.
• Mimetas ofrece el OrganoPlate, una plataforma de alto rendimiento sin membrana organ-on-a-chip que permite la cultura y perfusión de tejido 3D en un formato escalable. Su fuerza reside en combinar formatos automatizados con capacidades complejas de co-cultura, lo que lo hace ideal para la detección de drogas industriales.
• Axosim se especializa en plataformas nerviosas y de cerebro a chip, ofreciendo modelos únicos para estudios de neurotoxicidad y neurodegeneración. Su enfoque en aplicaciones neuronales proporciona a las empresas farmacéuticas alternativas más predictivas a los ensayos de animales en el desarrollo de drogas del SNC.

Organ-on-chips industry Noticias

• En octubre de 2024, Alveolix anunció ser parte del consorcio PANC-CKI, liderado por CasInvent Pharma. Este proyecto pretende desarrollar un nuevo inhibidor de CK1 para el tratamiento del cáncer de páncreas, utilizando gemelos digitales impulsados por IA, organoides de pacientes, y la tecnología de órganos a chip de AlveoliX.
• En septiembre de 2024, Emulate Inc lanzó su nueva Chip-R1 Rigid Chip, diseñada con plásticos de baja absorción de drogas para reducir la absorción de compuestos y mejorar la precisión del modelado biológico. Basándose en el diseño microfluídico de Organ-Chip central de la empresa, el Chip-R1 mejora las capacidades predictivas de respuesta a las drogas. Esta innovación apoya aplicaciones de investigación más complejas, ampliando el potencial de Emulate en medicina de precisión, estudios de enfermedades raras y terapias personalizadas.
• En octubre de 2023, AxoSim, Inc. anunció la terminación de su adquisición de los activos asociados con microBrain de la filial StemoniX de Vyant Bio. La adquisición de StemoniX incluye la plataforma de descubrimiento de drogas microBrain, una instalación de investigación y desarrollo de 14,000 pies cuadrados cerca de Minneapolis, nueve patentes y propiedad intelectual asociada, y científicos veteranos que ayudaron a desarrollar tecnología de microBrain y son expertos en su aplicación.

El informe de investigación del mercado organ-on-chips incluye una cobertura detallada de la industria con estimaciones y pronósticos en términos de ingresos en USD Million y de 2021 a 2034 para los siguientes segmentos:

Mercado, por tipo

• Productos
  • Liver-on-chip
  • Lung-on-chip
  • Corazón a chip
  • Kidney-on-chip
  • Otros productos
• Servicios

Mercado, por material

• Polydimethylsiloxane (PDMS)
• Polymer
• Cristal
• Otros materiales

Mercado, por tipo modelo

• Modelo de órgano único
• Modelo multiorgan

Mercado, por aplicación

• descubrimiento de drogas
• Modelado de enfermedades
• Pruebas de toxicidad
• Medicina personalizada
• Otras aplicaciones

Mercado, por fin uso

• Pharmaceutical and biotechnology companies
• Institutos académicos y de investigación
• Otros usos finales

La información mencionada se proporciona a las siguientes regiones y países:

• América del Norte
  • EE.UU.
  • Canadá
• Europa
  • Alemania
  • UK
  • Francia
  • España
  • Italia
  • Países Bajos
• Asia Pacífico
  • China
  • Japón
  • India
  • Australia
  • Corea del Sur
• América Latina
  • Brasil
  • México
  • Argentina
• Oriente Medio y África
  • Sudáfrica
  • Arabia Saudita
  • UAE