Рынок биофотоники — технологии, применение, конечное использование — глобальный прогноз, 2025–2034 гг.

Объем рынка биофотоники

Объем мирового рынка биофотоники оценивался в 76,1 млрд долларов США в 2024 году и, по оценкам, будет расти со среднегодовым темпом роста 11,3% и достигнет 220,1 млрд долларов США к 2034 году. Растущие технологические инновации в медицинском секторе в сочетании с быстрым развитием нанотехнологий являются основными факторами, способствующими росту рынка.

Поскольку нанотехнологии обеспечивают беспрецедентный контроль над взаимодействием света и материи на наноуровне, что помогает улучшить характеристики диагностических и терапевтических инструментов, их быстрое появление является ключевым фактором, стимулирующим рынок биофотоники. Например, согласно анализу GMI, объем мирового рынка нанотехнологий в медицинских устройствах оценивался в 4,7 млрд долларов США в 2024 году и, как ожидается, будет расти со среднегодовым темпом роста 9,2% с 2025 по 2034 год. Используя наноматериалы, в том числе металлические наночастицы и квантовые точки, биофотонные устройства обеспечивают более высокую чувствительность и специфичность для определения биомаркеров, а также для визуализации тканей. Все это приводит к выявлению на более ранних стадиях заболевания, а также к более специфическим методам лечения.

Глобальное старение населения создает значительные возможности для рынка биофотоники. По данным ВОЗ, население мира в возрасте старше 60 лет удвоится с 12% до 22% в период с 2015 по 2050 год. Более того, по данным ВОЗ , к 2030 году 1 из 6 человек в мире будет в возрасте 60 лет и старше. По мере того, как стареющие потребители все больше нуждаются в передовых продуктах для диагностики и мониторинга, компании готовы удовлетворить растущий спрос на неинвазивные высокоточные медицинские продукты. Ориентируясь на возрастные заболевания, такие как рак и сердечно-сосудистые заболевания, компании могут извлечь выгоду из сильного сегмента рынка, который требует постоянных инноваций и улучшения ухода за пациентами.

Заболевания, связанные с образом жизни, включая диабет, ожирение и сердечно-сосудистые расстройства, находятся на подъеме, что создает существенный рыночный толчок для передовых биофотонных решений. Например, по данным ВОЗ, в 2021 году диабет и болезни почек стали причиной более 2 миллионов смертей, и около 11% смертей от сердечно-сосудистых заболеваний были вызваны высоким уровнем глюкозы в крови. Эти условия требуют  упреждающего лечения путем ранней диагностики и регулярного мониторинга, которые способны  предоставить биофотонные технологии .

Производители должны внедрять нанотехнологии в биофотонные устройства для повышения точности диагностики и терапевтической эффективности, чтобы удовлетворить растущие потребности в передовых медицинских технологиях. Кроме того, они должны сосредоточиться на разработке технологий, способствующих раннему выявлению и мониторингу заболеваний, связанных с образом жизни, таких как диабет и ожирение, чтобы охватить растущие сегменты рынка.

Тенденции рынка биофотоники

• Интеграция искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (ML) в отрасль биофотоники находится на подъеме. Эти технологии помогают оптимизировать процессы, связанные с интерпретацией данных визуализации, что позволяет быстрее и надежнее ставить диагнозы. Методы биофотоники, основанные на искусственном интеллекте, такие как рамановская спектроскопия, интегрированные с машинным обучением, показали большой успех в недавних исследованиях. Например, в 2024 году исследователи из Эдинбургского университета смогли обнаружить ранний рак молочной железы с точностью 98%. Эта система выявила крошечные химические изменения, присутствующие в анализах крови, которые другие методы не учитывают.
  
• ?Сектор биофотоники отмечает революционные достижения, особенно в связи с разработкой неинвазивных методов визуализации, которые значительно улучшают как исследования в области наук о жизни, так и уход за пациентами. Ярким примером является появление флуоресцентной визуализации в ближнем инфракрасном диапазоне II (NIR-II), которая обеспечивает более глубокое проникновение в ткани и более высокое разрешение по сравнению с более ранними методами визуализации. Эта технология стала играть важную роль в онкологических операциях, облегчая точную локализацию опухоли и разграничение опухолевых краев, тем самым повышая хирургическую точность и результаты лечения пациентов. Помимо онкологии, флуоресцентная визуализация NIR-II расширяет сферу ее применения в различных областях медицины, таких как улучшение анатомического картирования и визуализация сложных биологических структур. Внедрение флуоресцентной визуализации NIR-II в клиническую практику подчеркивает необходимость развития биофотонных технологий, что открывает широкие перспективы для инноваций и инвестиций в здравоохранение.
  
• Отрасли биофотоники также способствует рост стратегических партнерств и расходов на исследования в промышленности, академических кругах и государственных лабораториях. Например, в ноябре 2023 года на ежегодном собрании Общества нейронаук (SfN) компания ZEISS Group представила передовую технологию визуализации, которая включает в себя методы флуоресцентной микроскопии нового поколения. Некоторые из этих инноваций включают улучшенное разрешение и увеличенную скорость визуализации, которые необходимы для изображения динамических биологических процессов в режиме реального времени. Такое сотрудничество играет важную роль в стимулировании технологического прогресса и сокращении времени вывода на рынок новых диагностических технологий. Совместное сотрудничество помогает объединить ресурсы, сократить расходы и снизить риски, связанные с созданием новых продуктов. Это не только приводит к постоянным инновациям в биофотонных технологиях, но и повышает общую конкурентоспособность компаний, которые работают на этом динамичном рынке.
  

Анализ рынка биофотоники

В зависимости от технологии рынок делится на In-Vitro и In-Vivo.

• Рынок in-vitro растет значительными темпами и, как ожидается, достигнет размера рынка в 89,6 млрд долларов США в 2034 году. Достижения в области диагностических и аналитических технологий являются основным фактором, ответственным за рост в сегменте. Интеграция автоматизации и анализа на основе искусственного интеллекта в платформы in-vitro позволяет оптимизировать рабочие процессы, снизить количество ошибок и оптимизировать работу лаборатории, что является основным фактором роста сегмента. Кроме того, ожидается, что растущий спрос на раннее выявление заболеваний и персонализированную медицину также будет стимулировать рынок.
  
• Рынок In-Vivo занимал наибольшую долю в 57% в 2024 году и, как ожидается, продолжит доминировать до прогнозируемого периода. Технологические достижения, особенно в области оптической визуализации и лазерной диагностики, значительно повысили точность и безопасность таких методов лечения. Это привело к более высокому клиническому использованию таких целей, как обнаружение рака на ранних стадиях, поддерживаемые операции и отслеживание физиологических процессов, что стимулирует рынок.
  

В зависимости от области применения рынок биофотоники подразделяется на прозрачную визуализацию, микроскопию, внутреннюю визуализацию, спектромолекулярную визуализацию, аналитическое зондирование, светотерапию, поверхностную визуализацию и биосенсоры.

• Спектромолекулярный сегмент занимал наибольшую долю рынка и был оценен в 15,1 млрд долларов США в 2024 году. Рынок расширяется из-за прогресса в технологиях, которые улучшили чувствительность и точность спектроскопических приборов. Эти технологии имеют решающее значение для диагностики на молекулярном уровне, позволяя точно выявлять биохимические маркеры, имеющие отношение к ранней диагностике заболеваний и разрабатывать персонализированные стратегии лечения. С ростом популярности точной медицины растет потребность в диагностических инструментах, которые предоставляют исчерпывающие молекулярные данные, что способствует внедрению решений в области молекулярной спектроскопии.
  
• Сегмент прозрачной визуализации растет с самым высоким среднегодовым темпом роста в 13,7% в период с 2025 по 2034 год. Сектор прозрачной визуализации быстро расширяется благодаря своему потенциалу для обеспечения неинвазивной визуализации внутренних анатомических структур с высоким разрешением. Технологии оптической визуализации претерпели значительные изменения, что привело к созданию более ярких и точных изображений, которые напрямую улучшают процесс принятия клинических решений. Это полезно при сложных хирургических процедурах и для выявления заболеваний на ранних стадиях, что еще больше способствует росту сегмента.
  

В зависимости от конечного использования рынок биофотоники делится на тесты и компоненты, медицинскую терапию, медицинскую диагностику и немедицинское применение.

• Сегмент тестов и компонентов занимал наибольшую долю рынка в 35,4% в 2024 году. Растущий спрос на передовые диагностические инструменты и высоконадежные компоненты визуализации является основным фактором, ответственным за рост в этом сегменте. Достижения в области биофотонных тестовых платформ позволяют более точно и быстро выявлять заболевания, поддерживая раннюю диагностику и тенденции персонализированной медицины.
  
• Сегмент медицинской терапии растет самыми высокими темпами и, как ожидается, достигнет размера рынка в 83,7 млрд долларов США в 2034 году. Расширение лазерной терапии, фотодинамической терапии и других световых терапий, позволяющих проводить точные и минимально инвазивные вмешательства, стимулирует рынок. Такие технологии играют жизненно важную роль, особенно в онкологии, дерматологии и офтальмологии, где точность при проведении лечения более важна Кроме того, повышенная способность контролировать терапевтический эффект в режиме реального времени улучшает уход за пациентами и облегчает принятие клинических решений.
  

• Рынок биофотоники США доминировал в регионе Северной Америки и, как ожидается, достигнет размера рынка в 7,4 миллиарда долларов США в 2034 году. Экономика страны поддерживается массовыми инвестициями в исследования и разработки, особенно в сектор здравоохранения. Развитая инфраструктура здравоохранения страны предоставляет средства для использования биофотонных технологий в медицинской терапии и диагностике. Растущая распространенность хронических заболеваний, таких как диабет и рак, также требует развития передовых диагностических и лечебных учреждений, что еще больше стимулирует применение биофотоники.
  
• В 2024 году рынок Германии оценивался в 3,6 миллиарда долларов США. Приверженность Германии исследованиям и разработкам привела к впечатляющим достижениям в технологиях биофотоники. Такие технологии, как более совершенные методы визуализации и передовое диагностическое оборудование, помогли более точной медицинской диагностике и исследованиям. Многофотонная микроскопия и оптическая когерентная томография набирают все большее распространение, увеличивая возможности страны в области диагностики в здравоохранении.
  
• Китайский рынок биофотоники растет с самым высоким среднегодовым темпом роста в 14,1% за прогнозируемый период в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Рынок Китая переживает быстрый рост из-за агрессивных инвестиций в исследования и разработки, особенно в технологии кремниевой фотоники. Стратегические инициативы правительства направлены на то, чтобы позиционировать Китай в качестве лидера в оптоэлектронике, при этом прогнозы предполагают, что в ближайшем будущем он станет самой прибыльной страной в области оптоэлектроники.
  
• Рынок биофотоники Индии растет значительными темпами и, как ожидается, достигнет размера рынка в 8,7 млрд долларов США в 2034 году. В Индии индустрия биофотоники развивается благодаря растущему применению лазерных технологий для мониторинга и лечения рака в секторе здравоохранения. Применение фотоники в экономичном скрининге рака, мониторинге парниковых газов и управлении водными ресурсами набирает популярность. Активизация исследований и разработок, связанных с оптоволоконной связью, биофотоникой и технологиями освещения, еще больше стимулирует рост рынка.
  
• Японский рынок биофотоники растет приличными темпами и в 2024 году оценивался в 3,3 млрд долларов США. Рынок в стране стимулируется быстрым развитием технологий визуализации, а также лазерных систем. Акцент страны на слиянии диагностики и терапии позволяет использовать биофотонику для улучшения методов лечения. Кроме того, старение населения в стране и рост заболеваемости хроническими заболеваниями делают неизбежной передовую медицинскую диагностику и лечение, что еще больше стимулирует использование биофотоники.
  

Доля рынка биофотоники

Рынок достаточно консолидирован, и игроки борются за долю рынка за счет инноваций и ценообразования. Thermo Fisher Scientific Inc., Carl Zeiss AG, Hamamatsu Photonics K.K, Olympus Corporation и Oxford Instrument входят в топ-5 компаний, на долю которых приходится 55-60% доли рынка. Ключевые игроки все больше и больше используют свои сильные возможности в области исследований и разработок для поддержания своей конкурентоспособности, вкладывая значительные средства в передовые фотонные системы, которые обеспечивают более высокое разрешение и точность в медицинской диагностике. Крупные игроки используют различные стратегии, включая разработку новых продуктов и географическую экспансию, для укрепления своих позиций на рынке.

Например, в марте 2021 года Zeiss укрепила свое присутствие в Северной Америке, открыв новый центр исследований и разработок, производства, продаж и обслуживания клиентов в США с инвестициями в размере 180 миллионов долларов США. На новом объекте будет размещено подразделение рентгеновской микроскопии, а также Клиентский центр микроскопии ZEISS, чтобы обеспечить поддержку потенциала в области материаловедения, медико-биологических наук и промышленного применения.

Кроме того, Oxford Instrument занимается разработкой превосходной технологии визуализации, которая улучшает понимание биологических процессов на клеточном и молекулярном уровнях. Например, в ноябре 2021 года компания Oxford Instruments представила миниатюрный аппарат для микроскопии BC43. Устройство способно предоставлять конечным пользователям 3D-изображения в режиме реального времени. Их продукт включает в себя микроскопы высокого разрешения с современной оптикой и программным обеспечением для визуализации, которые позволяют точно визуализировать живые клетки и ткани.

Компании рынка биофотоники

Среди именитых участников рынка, работающих в отрасли биофотоники, можно выделить:

• Thermo Fisher Scientific Inc.
• Карл Цейсс АГ
• Хамамацу Фотоника К.К
• Корпорация Olympus
• Оксфордский инструмент
  

Новости индустрии биофотоники:

• В сентябре 2023 года компания Carl Zeiss Meditec AG представила сверхширокоугольную систему визуализации CLARUS XHR, предлагающую улучшенную визуализацию сетчатки глаза для повышения точности диагностики и ухода за пациентами. CLARUS XHR сочетает в себе визуализацию с высоким разрешением и широким полем зрения, предоставляя врачам детальное изображение периферической сетчатки и способствуя раннему выявлению заболеваний сетчатки.
  
• В октябре 2023 года корпорация Nikon представила конфокальный микроскоп A1R-HD25 с расширенными возможностями визуализации для биомедицинских исследований. Обладая улучшенным разрешением и скоростью, A1R-HD25 позволяет исследователям изучать клеточную динамику и биологические процессы с беспрецедентной ясностью и точностью, ускоряя открытия в области наук о жизни и биомедицины.
  

Отчет об исследовании рынка биофотоники включает в себя углубленный обзор отрасли с оценками и прогнозом с точки зрения выручки в миллионах долларов США с 2021 по 2034 год для следующих сегментов:

Рынок, по технологиям

• В пробирке
• In-Vivo

Рынок, по применению

• Прозрачная визуализация
• Микроскопия
• Визуализация изнутри
• Спектромолекулярный
• Аналитическое зондирование
• Светотерапия
• Визуализация поверхности
• Биосенсоры

Рынок, по конечному использованию

• Испытания и компоненты
• Медицинская терапия
• Медицинская диагностика
• Немедицинское применение

Приведенная выше информация представлена по следующим регионам и странам:

• Северная Америка 
  • США
  • Канада
• Европа 
  • Германия
  • ВЕЛИКОБРИТАНИЯ
  • Франция
  • Испания
  • Италия
  • Нидерланды
• Азиатско-Тихоокеанский регион 
  • Китай
  • Индия
  • Австралия
  • Южная Корея
  • Япония
• Латинская Америка 
  • Бразилия
  • Мексика
  • Аргентина
• Ближний Восток и Африка 
  • Саудовская Аравия
  • ОАЭ
  • Южная Африка