Mercado estadounidense de biología computacional: por herramienta, por aplicación, por servicios, por uso final - Previsión, 2025 - 2034

Tamaño del mercado de biología computacional en EE. UU.

El mercado de biología computacional en EE. UU. se valoró en USD 3.2 mil millones en 2024. Se espera que el mercado alcance desde USD 3.5 mil millones en 2025 hasta USD 9.5 mil millones en 2034, creciendo a una CAGR del 11.7% durante el período de pronóstico, según el último informe publicado por Global Market Insights Inc. El alto crecimiento del mercado se atribuye a los avances continuos en inteligencia artificial en la atención médica y aprendizaje automático, la creciente investigación genómica y proteómica, el aumento de las actividades de descubrimiento y desarrollo de medicamentos, y la adopción creciente de la medicina personalizada y medicina de precisión, entre otros factores contribuyentes.

La biología computacional es el campo interdisciplinario de la ciencia que se ocupa del uso de métodos informáticos, algoritmos de software y marcos matemáticos para el análisis y la derivación de significado de los datos biológicos. Es vital en la comprensión de sistemas biológicos complejos, por ejemplo, genomas, proteínas y redes celulares. El departamento fusiona la biología, la informática, las matemáticas y la estadística para impulsar el avance de la investigación y la práctica médica.

Algunas de las principales empresas de biología computacional en EE. UU. son Thermo Fisher Scientific, BIO-RAD, DASSAULT SYSTEMES, Illumina, QIAGEN y Schrödinger. Estas empresas no solo mantienen su mercado fuerte mediante la constante innovación en sus productos y servicios, sino que también lo logran a través de su presencia regional y grandes inversiones en iniciativas de investigación y desarrollo.

El mercado ha aumentado desde USD 1.7 mil millones en 2021 y alcanzó USD 2.7 mil millones en 2023, con una tasa de crecimiento histórico del 25.1%. El crecimiento se atribuye a la creciente adopción de herramientas computacionales avanzadas en genómica y proteómica, el aumento de la inversión en bioinformática e investigación impulsada por IA, la expansión de iniciativas de medicina de precisión y la creciente demanda de procesos más rápidos de descubrimiento y desarrollo de medicamentos en el país.

El aumento en la investigación genómica, proteómica y otras omics ha impulsado la demanda de herramientas de biología computacional. Los investigadores dependen cada vez más del software y algoritmos de bioinformática para analizar grandes conjuntos de datos, lo que permite una identificación más rápida de biomarcadores, vías de enfermedades y posibles objetivos de fármacos. A medida que la complejidad de los datos continúa creciendo, se espera que esta tendencia acelere aún más la expansión del mercado.

Además, las empresas farmacéuticas y de biotecnología en EE. UU. están invirtiendo fuertemente en biología computacional para optimizar los procesos de I+D. Técnicas como el modelado in silico, el acoplamiento molecular y la simulación reducen la necesidad de costosos experimentos de laboratorio. Esta mayor eficiencia en la identificación de candidatos a fármacos y la predicción de resultados de ensayos clínicos está impulsando una fuerte demanda en el mercado.

Además, la integración de IA y aprendizaje automático en la biología computacional está transformando el descubrimiento de fármacos y el modelado de enfermedades. Estas tecnologías permiten una predicción más eficiente de estructuras proteicas, simulación de sistemas biológicos e identificación de candidatos terapéuticos. La precisión mejorada resultante y el tiempo reducido en el mercado están impulsando la adopción en empresas farmacéuticas y de biotecnología.

Tendencias del mercado de biología computacional en EE. UU.

La industria de la biología computacional de EE. UU. está experimentando varias tendencias notables que están moldeando su crecimiento y desarrollo. Factores como la integración de la IA y el aprendizaje profundo en la modelización biológica, la expansión de plataformas bioinformáticas basadas en la nube, el auge de la integración de datos multi-ómicos y el aumento de la colaboración entre la academia y la industria, entre otros, están impulsando colectivamente el crecimiento de la industria.

• Las tecnologías de IA y los algoritmos de aprendizaje profundo se están utilizando progresivamente para la predicción del plegamiento de proteínas, el análisis de la expresión génica y la simulación de sistemas biológicos complejos. En consecuencia, esta tendencia refleja el uso tanto de precisión como de eficiencia en la aplicación del descubrimiento de fármacos, la biología estructural y los diagnósticos. El uso de la automatización basada en IA está haciendo gradualmente su presencia en el procesamiento de los flujos de trabajo de biología computacional.
  
• La computación en la nube está revolucionando la investigación biológica en términos de almacenamiento de datos, intercambio y capacidad de cómputo. Las instituciones y las empresas de biotecnología de EE. UU. están recurriendo progresivamente a plataformas basadas en la nube adecuadas para el análisis de grandes volúmenes de datos genómicos y el trabajo colaborativo. El cambio del modo tradicional al digital permite así la escalabilidad, el acceso en tiempo real y la gestión rentable de extensos conjuntos de datos biológicos.
  
• Además, las colaboraciones entre universidades de EE. UU., empresas farmacéuticas y startups de biología computacional están acelerando la innovación. Los proyectos de investigación conjuntos y los ecosistemas de datos compartidos están fomentando el desarrollo de nuevos algoritmos y modelos predictivos. Esta tendencia está uniendo la biología teórica con aplicaciones prácticas en el descubrimiento de fármacos y la atención médica, apoyando así el crecimiento sostenido del mercado.
  

Análisis del mercado de la biología computacional de EE. UU.

Según la herramienta, el mercado de la biología computacional de EE. UU. se segmenta en software y servicios de análisis, bases de datos y hardware. El segmento de software y servicios de análisis ha afirmado su dominio en el mercado al asegurar una participación significativa del mercado del 45.4% en 2024 debido a la creciente demanda de herramientas avanzadas de análisis de datos, la integración de algoritmos impulsados por IA para la modelización biológica y el aumento de la dependencia de plataformas basadas en la nube para el análisis genómico y de proteómica a gran escala. Se espera que el segmento supere los USD 4.4 mil millones para 2034, creciendo a una CAGR del 11.9% durante el período de pronóstico.

Por otro lado, se espera que el segmento de bases de datos crezca con una CAGR del 12%. El crecimiento de este segmento está impulsado por el aumento del volumen de datos biológicos y ómicos, la creciente adopción de repositorios de datos centralizados para la colaboración en la investigación y la creciente necesidad de sistemas eficientes de gestión y recuperación de datos en genómica y descubrimiento de fármacos.

• El segmento de software y servicios de análisis sigue dominando el mercado. El crecimiento exponencial de los datos genómicos, proteómicos y transcriptómicos ha creado una alta demanda de software y servicios de análisis avanzados. Los investigadores requieren herramientas computacionales potentes para procesar e interpretar grandes conjuntos de datos de manera eficiente. Este aumento de datos impulsa la adopción tanto de soluciones de software como de servicios analíticos externalizados.
  
• El software basado en la nube y las ofertas de Software como Servicio (SaaS) proporcionan soluciones escalables y rentables para el análisis de datos. Las instituciones de investigación y las empresas de EE. UU. prefieren estos modelos para la colaboración remota, el intercambio de datos y el poder de cómputo bajo demanda. Esta tendencia acelera el crecimiento de los proveedores de software y servicios de análisis.
  
• El segmento de bases de datos generó ingresos por USD 1.1 mil millones en 2024, con proyecciones que indican una expansión constante del 12% CAGR de 2025 a 2034. El crecimiento del segmento se debe principalmente al aumento en la producción de datos genómicos, proteómicos y multi-ómicos a gran escala que necesitan ser almacenados y gestionados adecuadamente. Además, la necesidad de repositorios de datos centralizados, accesibles e interoperables es el factor principal que apoya las actividades de investigación, y los acuerdos de licencia cruzada entre las empresas de biotecnología y farmacéuticas que resultan de ello.
  
• El segmento de hardware generó ingresos significativos en 2024 y se anticipa que crecerá a una CAGR del 10.5% durante el período de pronóstico. El segmento está impulsado por la creciente necesidad de sistemas de computación de alto rendimiento y equipos de laboratorio especializados para manejar simulaciones biológicas complejas y grandes conjuntos de datos. Además, los avances en máquinas de secuenciación, dispositivos de imagen y la infraestructura de procesamiento de datos están impulsando la adopción de soluciones de hardware en aplicaciones de investigación y clínicas.
  

Basado en la aplicación, el mercado de biología computacional de EE. UU. se segmenta en simulación celular y biológica, descubrimiento de fármacos y modelado de enfermedades, desarrollo preclínico de fármacos, ensayos clínicos y software de simulación del cuerpo humano. El segmento de simulación celular y biológica dominó el mercado en 2024, con ingresos por USD 1.1 mil millones y se anticipa que crecerá a una CAGR del 11.8% durante el período de pronóstico.

• El aumento en la disponibilidad de recursos de computación de alto rendimiento permite la simulación de procesos celulares complejos a mayor velocidad y precisión. Los investigadores pueden modelar sistemas biológicos completos in silico, reduciendo la dependencia de costosos experimentos de laboratorio. Esta capacidad impulsa la adopción tanto en la academia como en la industria.
  
• Además, las simulaciones de respuestas celulares permiten a los investigadores predecir la eficacia y toxicidad de los fármacos antes de los ensayos clínicos. Esto reduce el tiempo, costo y riesgo asociados con las pruebas tradicionales in vitro e in vivo. La eficiencia de las plataformas de simulación impulsa el crecimiento del mercado.
  
• El segmento de descubrimiento de fármacos y modelado de enfermedades generó ingresos significativos en 2024 y se anticipa que crecerá a una CAGR del 12.1% durante el período de pronóstico. El crecimiento del descubrimiento de fármacos y el modelado de enfermedades se impulsa por el aumento en el uso de datos multi-ómicos para identificar nuevos objetivos terapéuticos y comprender mecanismos de enfermedades complejas. Además, la integración de IA y aprendizaje automático mejora la precisión predictiva, permitiendo una identificación más rápida de posibles candidatos a fármacos.
  
• El segmento de desarrollo preclínico de fármacos generó ingresos por USD 463.4 millones en 2024, con proyecciones que indican una expansión constante del 11.5% CAGR de 2025 a 2034. El crecimiento del segmento se impulsa por la creciente demanda de modelos in silico para reducir la dependencia de pruebas en animales y acelerar la investigación en etapas tempranas. Además, las herramientas avanzadas de bioinformática permiten la simulación precisa del comportamiento y toxicidad de los fármacos, mejorando la selección de candidatos antes de los ensayos clínicos.
  
• El segmento de ensayos clínicos generó ingresos significativos en 2024 y se anticipa que crecerá a una CAGR del 11.3% durante el período de pronóstico. El crecimiento del segmento se impulsa por el uso de análisis predictivos para la estratificación de pacientes y el diseño optimizado de ensayos, mejorando la eficiencia y las tasas de éxito. Además, la integración de datos del mundo real y biomarcadores apoya protocolos de estudio más dirigidos y adaptativos.
  
• El segmento de software de simulación del cuerpo humano generó ingresos significativos en 2024 y se anticipa que crecerá a una CAGR del 8.4% durante el período de pronóstico. El segmento se impulsa por la necesidad de pruebas virtuales de los efectos de los fármacos y la progresión de enfermedades, reduciendo la dependencia de costosos experimentos in vivo. También permite la medicina personalizada mediante la modelación de respuestas en diversas poblaciones de pacientes.
  

Basado en los servicios, el mercado de la biología computacional de EE. UU. se segmenta en servicios contratados y servicios internos. El segmento de servicios contratados dominó el mercado en 2024, representando USD 1.9 mil millones y se anticipa que crecerá a una CAGR del 12% durante el período de pronóstico.

• Las empresas farmacéuticas y biotecnológicas están externalizando el trabajo de biología computacional, que realizan a través de proveedores de servicios contratados. Buscan reducir los gastos en infraestructura y personal. Este enfoque permite a las empresas enfocar los recursos internos en la investigación principal, mientras aprovechan la experiencia especializada de manera externa.
  
• Además, los proveedores de servicios contratados facilitan el uso de técnicas avanzadas de biología computacional, que incluyen modelado molecular, simulación de sistemas biológicos y análisis de datos multi-ómicos. Las empresas suelen confiar en estos expertos para acceder a habilidades o software especializados que no poseen, lo que a su vez impulsa la demanda de servicios externalizados.  
  
• El segmento interno generó ingresos significativos en 2024 y se anticipa que crecerá a una CAGR del 11.2% durante el período de pronóstico. Debido a la creciente preferencia de las organizaciones por soluciones de biología computacional seguras, personalizables e integradas que optimizan los flujos de trabajo de investigación y protegen los datos sensibles.
  

Basado en el uso final, el mercado de biología computacional de EE. UU. se clasifica en comercial y académico e investigación. El segmento comercial dominó el mercado con una participación de ingresos del 62.2% en 2024 y se espera que alcance los USD 6.3 mil millones dentro del período de pronóstico.

• El software y las plataformas comerciales ofrecen herramientas listas para usar para el análisis de datos, simulación y modelado. Su facilidad de implementación y requisitos mínimos de configuración fomentan su adopción por parte de startups biotecnológicas, laboratorios académicos y empresas farmacéuticas, impulsando el crecimiento del mercado.
  
• Además, las soluciones comerciales permiten el procesamiento rápido de grandes conjuntos de datos biológicos, como datos genómicos o proteómicos. Las capacidades de alto rendimiento ahorran tiempo y reducen el trabajo manual, lo que hace que estas plataformas sean atractivas para aplicaciones de investigación y comerciales.
  
• El segmento académico e investigación generó ingresos de USD 1.2 mil millones en 2024, con proyecciones que indican una expansión constante a una CAGR del 10.5% de 2025 a 2034. El crecimiento del segmento se impulsa por el uso creciente de bioinformática y herramientas computacionales en universidades e instituciones de investigación para estudios de genómica, proteómica y biología de sistemas. Además, el aumento de la financiación para la investigación interdisciplinaria y el acceso a recursos de computación de alto rendimiento están impulsando la adopción en entornos académicos.
  

Mercado de Biología Computacional del Atlántico Sur

El Atlántico Sur dominó el mercado de biología computacional de EE. UU. con la mayor participación de mercado del 20.8% en 2024.

• La región del Atlántico Sur alberga universidades destacadas, hospitales de investigación y centros biotecnológicos, incluidos en Carolina del Norte, Maryland y Georgia. Esta densa concentración de centros de investigación académica y clínica impulsa la demanda de herramientas y servicios de biología computacional para proyectos de genómica, proteómica y descubrimiento de fármacos.
  
• Varias empresas líderes de biotecnología y farmacéuticas tienen instalaciones de I+D en los estados del Atlántico Sur. Su presencia aumenta la inversión en plataformas de biología computacional y servicios de contratación, fomentando el crecimiento regional y la innovación en modelado, simulación y análisis de datos.
  
• Además, los gobiernos estatales del Atlántico Sur ofrecen subvenciones, incentivos fiscales y programas de innovación para atraer empresas de biotecnología y apoyar iniciativas de investigación. Estas políticas reducen los costos operativos y fomentan la inversión en infraestructura y servicios de biología computacional.
  

Mercado de Biología Computacional del Noreste

El mercado de biología computacional del Noreste alcanzó los USD 539.6 millones en 2024 y se espera que muestre un crecimiento lucrativo durante el período de pronóstico.

• La región se beneficia de un fuerte capital de riesgo, capital privado y financiamiento gubernamental dirigido a startups de ciencias de la vida y biología computacional. Los abundantes recursos financieros permiten a las organizaciones invertir en plataformas de vanguardia, software de modelado avanzado y colaboraciones de investigación por contrato, acelerando la adopción de soluciones de biología computacional.
  
• Además, existe una fuerte cultura de colaboración entre universidades, hospitales y empresas de biotecnología en el Noreste. Los proyectos conjuntos suelen involucrar recursos computacionales compartidos, computación de alto rendimiento y co-desarrollo de software y modelos de simulación. Este ecosistema interconectado impulsa el crecimiento del mercado para plataformas comerciales y servicios de contratación.
  

Mercado de Biología Computacional del Pacífico Central

Se anticipa que el mercado de biología computacional del Pacífico Central crecerá a la tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) más alta del 12.8% durante el período de análisis.

• Las principales universidades e instituciones de investigación en el Pacífico Central generan grandes volúmenes de datos biológicos y clínicos. Las herramientas y servicios de biología computacional son esenciales para procesar, analizar e interpretar estos conjuntos de datos. Esta producción académica contribuye a la demanda regional y fomenta la colaboración con los actores de la industria.
  
• Las frecuentes asociaciones entre empresas de biotecnología, instituciones académicas y organizaciones de investigación por contrato crean un ecosistema colaborativo para la investigación y el desarrollo. Estas redes promueven la adopción de plataformas comerciales, software de simulación avanzado y servicios especializados, reforzando la posición de la región como líder en biología computacional.
  

Participación en el Mercado de Biología Computacional de EE. UU.

El mercado es altamente competitivo, caracterizado por la presencia de una mezcla de empresas globales de ciencias de la vida, proveedores de software especializados y startups de biotecnología innovadoras. Las empresas se están enfocando en colaboraciones estratégicas, fusiones y adquisiciones, y asociaciones tecnológicas para expandir sus carteras de productos y fortalecer su presencia en el mercado. La intensidad competitiva se ve aún más agravada por la innovación continua en análisis impulsados por IA, integración multi-ómica y plataformas de simulación de alto rendimiento, que son críticas para el descubrimiento de fármacos, la medicina de precisión y la investigación traslacional.

Los principales actores incluyen Thermo Fisher Scientific, BIO-RAD, DASSAULT SYSTEMES, Illumina, QIAGEN y Schrödinger, que en conjunto representan el 48.2% de la participación total del mercado. Estas empresas líderes están aprovechando soluciones de software avanzadas, plataformas basadas en la nube y servicios de investigación por contrato para mantener su dominio mientras mejoran continuamente sus capacidades tecnológicas. Su fuerte enfoque en I+D, amplia base de clientes y asociaciones estratégicas les permiten mantener ventajas competitivas en un mercado en rápida evolución.

Además, los actores más pequeños y emergentes están impulsando la innovación en áreas de nicho, incluidas la simulación celular y biológica, la modelización predictiva basada en IA y el análisis de datos multi-ómicos. Estas empresas suelen colaborar con instituciones académicas y hospitales de investigación para desarrollar soluciones especializadas, aumentando la fragmentación del mercado y intensificando las presiones competitivas. En general, el panorama está definido por la rápida evolución tecnológica, las alianzas estratégicas y la inversión continua en capacidades de biología computacional.

Empresas del mercado de biología computacional de EE. UU.

Algunas de las empresas destacadas que operan en la industria de la biología computacional de EE. UU. incluyen:

• Benevolent
• BIO-RAD
• CERTARA
• compugen
• DASSAULT SYSTEMES
• deep genomics
• DNAnexus
• Genedata (Danaher)
• GINKGO
• Illumina
• instem
• QIAGEN
• Schrödinger
• strand
• Thermo Fisher Scientific
  
• Thermo Fisher Scientific

Thermo Fisher Scientific ocupó una posición líder en el mercado de biología computacional de EE. UU. con una participación de alrededor del ~15.8% en 2024. Thermo Fisher ofrece un portafolio completo de instrumentos de laboratorio, reactivos y software, lo que permite la integración sin problemas de los flujos de trabajo experimentales y computacionales. Su fuerte presencia en genómica, proteómica y bioinformática proporciona soluciones escalables tanto para aplicaciones de investigación como clínicas.

• Illumina

Illumina es conocida por sus tecnologías de secuenciación de alto rendimiento y sus robustas plataformas de bioinformática, que facilitan el análisis genómico rápido y preciso. Su innovación continua en secuenciación e interpretación de datos la posiciona como líder en medicina de precisión y genómica computacional.

• QIAGEN

QIAGEN ofrece soluciones completas de bioinformática y biología molecular, incluidas software de análisis de datos y kits de preparación de muestras. Su experiencia en la integración de datos multi-ómicos y la investigación traslacional apoya la eficiencia en el descubrimiento de fármacos, el diagnóstico y las iniciativas de medicina personalizada.

Noticias de la industria de biología computacional de EE. UU.:

• En junio de 2025, Illumina, Inc. anunció que había llegado a un acuerdo definitivo con Standard BioTools para adquirir SomaLogic. Este desarrollo mejorará la presencia de Illumina en el creciente mercado de la proteómica. Ayudará a la empresa a mejorar su presencia en la industria.
  
• En diciembre de 2024, QIAGEN anunció el lanzamiento de Ingenuity Pathway Analysis (IPA) Interpret, una nueva función diseñada para simplificar y acelerar la interpretación de datos biológicos complejos. Este desarrollo permitió a la empresa mejorar su oferta de servicios y mejorar la experiencia del usuario mediante avances y actualizaciones continuas.
  
• En noviembre de 2024, NVIDIA anunció la disponibilidad de la plataforma de código abierto NVIDIA BioNeMo Framework para avanzar en el descubrimiento de fármacos y acelerar el diseño de moléculas. Esta plataforma se centra en acelerar y escalar la biología digital para diferentes actores de la industria.
  

El informe de investigación del mercado de biología computacional de EE. UU. incluye una cobertura exhaustiva de la industria con estimaciones y pronósticos en términos de ingresos en millones de USD desde 2021 hasta 2034 para los siguientes segmentos:

Mercado, por herramienta

• Software y servicios de análisis
• Bases de datos
• Hardware

Mercado, por aplicación

• Simulación celular y biológica
  • Genómica computacional
  • Proteómica computacional   
  • Farmacogenómica
  • Otras simulaciones
• Descubrimiento de fármacos y modelado de enfermedades
  • Identificación de objetivos
  • Validación de objetivos
  • Descubrimiento de líderes
  • Optimización de líderes
• Desarrollo preclínico de fármacos
  • Farmacocinética
  • Farmacodinamia
• Ensayos clínicos
  • Fase I
  • Fase II
  • Fase III
  • Fase IV
• Software de simulación del cuerpo humano

Mercado, por servicios

• Contrato
• Interno

Mercado, por uso final

• Comercial
• Académicos e investigación

La información anterior se proporciona para las siguientes zonas:

• Este Norte Central
• Oeste Sur Central
• Atlántico Sur
• Noreste
• Este Sur Central
• Oeste Norte Central
• Pacífico Central
• Estados de Montaña