藥物研發剛需：高通量微生理系統的應用方案與研發成本降低效果

微生理系統全球市場總體規模

微生理系統是一種在芯片上構建的微型人工器官模型。它通過在微流控芯片中培養人體細胞，模擬真實器官的關鍵結構和功能，如肝臟代謝、心臟搏動或腸道吸收，就像一個“芯片上的迷你器官”。這項技術能替代部分動物和人體試驗，大幅提升藥物研發效率和疾病研究的準確性。

據Global Info Research調研團隊最新報告“2025年全球市場微生理系統總體規模、主要生產商、主要地區、產品和應用細分研究報告”顯示，預計2030年全球微生理系統市場規模將達到3.7億美元，未來幾年年復合增長率CAGR為15.8%。

圖. 微生理系統，全球市場總體規模

圖. 全球微生理系統市場前26強生產商排名及市場占有率（基于2023年調研數據；目前最新數據以本公司最新調研數據為準）

根據Global Info Research頭部企業研究中心調研，全球范圍內微生理系統生產商主要包括Emulate、Mimetas、TissUse、InSphero、Hesperos、CN Bio、TNO、28bio、北京大橡科技、Newcells Biotech等。2022年，全球前十強廠商占有大約64.0%的市場份額。

圖. 微生理系統，全球市場規模，按產品類型細分，人體器官和組織模型處于主導地位

就產品類型而言，目前人體器官和組織模型是最主要的細分產品，占據大約63.2%的份額。

圖. 微生理系統，全球市場規模，按應用細分，制藥與生物技術公司是最大的下游市場，占有65.8%份額

圖. 全球主要市場微生理系統規模

主要驅動因素:

藥物研發：MPS 市場的主要驅動力之一是對更高效、更具預測性的藥物研發模型的需求。傳統的臨床前模型，例如動物試驗和細胞培養試驗，往往無法準確預測人體對藥物的反應。MPS 平臺提供更具生理相關性的模型，模擬人體器官的結構和功能，從而能夠更好地預測藥物的療效、毒性和安全性。

降低藥物研發成本和時間：藥物研發是一個耗時耗力且成本高昂的過程，臨床試驗的失敗率很高。通過在藥物研發早期提供更精準的預測模型，MPS 技術有望縮短藥物研發的時間和成本。這可以為制藥公司節省大量成本，并加快新藥上市的速度。

個性化醫療和精準醫療：個性化醫療和精準醫療的轉變增加了對患者特定模型的需求，這些模型能夠更好地預測個體對藥物和治療的反應。 MPS平臺允許使用患者來源的細胞創建個性化疾病模型，使研究人員能夠在更相關的環境中研究疾病機制并測試潛在的治療方法。

監管支持和驗證：美國食品藥品監督管理局 (FDA) 和歐洲藥品管理局 (EMA) 等監管機構已經認識到MPS技術在提高臨床前模型預測能力和減少對動物試驗依賴方面的潛力。MPS平臺在藥物開發應用方面的監管支持和驗證，促使制藥公司和研究機構采用這些系統。

對動物試驗替代方案的需求日益增長：由于倫理方面的擔憂、科學局限性和監管要求，公眾和監管機構越來越要求減少和替代臨床前試驗中的動物使用。MPS技術通過提供更接近人類的模型來研究疾病生物學、藥物反應和毒理學，為動物試驗提供了一種有前景的替代方案。

主要阻礙因素:

復雜性與技術挑戰：微生理系統的開發和商業化涉及復雜的跨學科方法，融合了生物學、工程學、材料科學和微加工技術。模擬人體器官的生理復雜性、整合多種細胞類型、實現可重復性以及確保長期存活等技術挑戰構成了重大障礙。

標準化與驗證：建立標準化的微生理系統方案、質量控制措施和驗證標準對于確保不同平臺和應用之間的一致性、可靠性和可重復性至關重要。然而，微生理系統 (MPS) 設備缺乏標準化方法和監管指南，這增加了驗證工作的復雜性，并可能阻礙市場接受。

成本與可負擔性：開發、制造和運行微生理系統的高成本阻礙了其廣泛應用，尤其是在學術研究機構、小型生物技術公司和資源受限的實驗室中。需要經濟高效的制造方法、可擴展的制造工藝和戰略合作來解決可負擔性問題并擴大市場準入。

商業化和市場滲透率有限：盡管微生理系統技術取得了顯著進步，但微生理系統設備的商業化和市場滲透率仍然相對有限。將研究原型轉化為市場化產品、獲得監管部門批準、探索報銷途徑以及獲得市場認可等方面的挑戰阻礙了商業化進程。

教育與認知：提高研究人員、醫療保健專業人員、政策制定者和行業利益相關者對微生理系統的認知和理解，對于推動市場應用和投資至關重要。教育計劃、培訓項目、科學會議和知識共享平臺在傳播信息和促進社區參與方面發揮著至關重要的作用。