■ポイント■
・腸管・膵臓・肝細胞・呼吸器・脳・皮膚などの各オルガノイドの特徴と動向を分析!
・MPSの特徴と課題、各国の動向、MPS大型プロジェクト、MPS製品の特徴を調査!
・凍結保護剤の課題、既存製品の問題点、低分子系保護剤の普及の背景などを探った!
・CO2インキュベーターの使用用途、制御方式の種類と長所・短所、業界分析を調査!
・組織・臓器用におけるバイオリアクターの種類と動向、注目される技術、企業動向!
・閉鎖系・開放系自動培養装置の特徴!装置導入の有効ポイント、企業動向を探った!
・培養肉の生産工程における課題、各国の動向、及び、細胞培養の製品・技術を分析!
■概要■
動物実験廃止の流れから「3次元細胞培養」に注目が集まる。
その3次元細胞培養技術が進展することにより、細胞をin vitroで扱いながらin vivo環境を反映した結果が得られることが利点である。 「マイクロキャリア」は、培養液の中でその表面に細胞を接着させ、3次元的に培養するために使用する素材として使用される。これにより、従来のシャーレ等の2次元的な培養と比較して、作業プロセスの削減やプロセス削減に伴う作業者数の削減、設置スペースの狭小化が可能となり、効率的に大量な細胞の培養を可能にしている。
「バイオリアクター」は、古くから活用されてきたが、再生医療や培養肉といった近年のメガトレンドとも深く関連しており、組織・臓器分野に注目度が飛躍的に高まっている。細胞を効率よく大量培養して研究に使用したり、移植に使用したりするためのバイオリアクターが多くのメーカーから販売されている
創薬では、前臨床試験で医薬品の正確な毒性を予想する必要があるが、動物実験や生理学性の低いin vitroアッセイ系では正確性が担保できておらず、臨床試験で初めて不具合が明らかになるケースが多い。それゆえに、「Microphysiological Systems(MPS)」は動物よりも容積が小さいため、低コストで実験を実施でき注目される。また、動物実験による前臨床試験を、ヒト細胞を用いたMPSに代替できれば、動物を飼育するスペースやコストがなくなり、動物倫理の問題もクリアできる。
「オルガノイド」は、幹細胞によって体外で三次元的に培養された組織である。特定の臓器や組織の機能を模倣した細胞塊のことでもある。腸オルガノイド、脳オルガノイド、肝オルガノイドなどがある。用途としては、疾患モデルの作成、薬剤スクリーニング、再生医療の研究、さらには個別化医療の発展に寄与する。オルガノイドは、従来の動物モデルに代わる新たな研究ツールとして注目されている。 「培養肉」の目的は、既存の牛肉や豚肉、鶏肉などに変わる新たな代替肉としての利用である。培養肉の生産工程は、(1)細胞採取、(2)細胞培養、(3)培養肉化の3つの工程に分かれる。なかでも、細胞培養における培養液の開発、量産方法が盛んである。2次元から3次元になることにより培養可能部分が増え大量生産が
可能となった。
本レポートでは、次世代の細胞培養技術として、キーテクノロジーの動向、及び、業界を分析した。今後の展開を見据えたうえでの次世代ビジネスにつながるレポートになっている。
<1>3次元培養
1.概要
2.3次元細胞培養の強み
3.3次元細胞培養技術の種類
・スキャフォールド(足場)型技術
・スキャフォールドフリー型技術
4.業界分析
5.企業動向
Merck
Corning
CN Bio Innovations
Advanced BioMatrix
Nano3D Biosciences
3D Biotek
TheWell Bioscience
Lena Biosciences
101Bio
日本触媒
ニッピ
王子ホールディングス
Lonza Group
Avantor
PromoCell
Becton Dickinson
InSphero
Greiner Bio-One International
3D Biotek
三栄源エフ・エフ・アイ
アズワン
Synthecon
TOPPANホールディングス
TOPPANホールディングス、糧食研究会、明治、大阪大学
カネカ、理化学研究所、京都大学
島津製作所
セルシード
東ソー
京都医療設計
UBE
ナノティーセイリング
<2>細胞培養培地・血清・試薬
1.培地
・概要
・製造補助材料
・業界分析
・企業動向
Lonza
富士フイルム
富士フイルム和光純薬
味の素コージンバイオ
極東製薬工業
コージンバイオ
Thermo Fisher Scientific
Evonik Industries
BioConcept
UBE
細胞科学研究所
ロート製薬
JSBiosciences
GE Healthcare
ProMab Biotechnologies
マイオリッジ
ニチレイバイオサイエンス
エピストラ
島津ダイアグノスティクス
関東化学
東レリサーチセンター
ブルボン再生医科学研究所
オリエンタル酵母
2.血清
・概要
・培地に添加する主な血清の種類
・業界分析
・企業動向
BioWest
Cytiva
Merck
3.試薬
・概要
・企業動向
富士フイルム和光純薬
クニミネ工業
シスメックス
Wuxi Nest Biotechnology
Minerva Biolabs GmbH
Biological Industries
日油
Innovative Cell Technologies
医学生物学研究所
Merck
Fast Forward Discoveries
Nordmark
ニッピ
Worthington Biochemical Corporation
VitaCyte
合同酒精
<3>凍結保存液
1.概要
2.細胞の搬送
3.凍結保存法の種類と動向
4.課題
5.凍結保護剤
・概要
・凍結保護剤の最適濃度
・凍結保護剤の課題
6.業界分析
7.企業動向
Corning
PromoCell
Thermo Fisher Scientific
BioLife Solutions
CHART BioMedical
Sartorius
Atelerix
大陽日酸
富士フイルム和光純薬
長瀬産業
岩谷産業
岩谷産業、サイフューズ
ソラリスバイオ
ストレックス
ビーエムジー
GCリンフォテック
ナカライテスク
PHCbi
信州大学、国立医薬品食品衛生研究所
北陸先端科学技術大学院大学
<4>培養容器
1.概要
2.主な培養方法に使用される培養容器
3.ディッシュ(シャーレ)
4.業界分析
5.企業動向
住友ベークライト
AGCテクノグラス
Corning
ステラケミファ
シムスバイオ
<5>CO2インキュベーター
1.概要
2.原理
3.使用用途
4.種類
・温度制御方式
・CO2制御方式
5.業界分析
6.企業動向
Thermo Scientific
Binder
NuAire
Sheldon Manufacturing
Biospherix
Cellbox Solutions
<6>マイクロキャリア
1.概要
2.業界分析
3.企業動向
DNP
クラレ
帝人フロンティア
Tantti Laboratory
旭化成
Corning
Thermo Fisher Scientific
マトリクソーム
<7>自動細胞培養
1.概要
2.閉鎖系・開放系自動培養装置
3.業界分析
4.企業動向
Thermo Fisher Scientific
中外製薬
エーザイ
Eli Lilly
Insilico Medicine
ジャパン・ティッシュエンジニアリング
アステラス製薬
カネカ
ソニー、Cellares
Cellares
Sartorius
Agilent Technologies
Corning
パナソニックホールディングス
Hamilton
日立製作所
澁谷工業
シンフォニアテクノロジー
Quastella
StaubliRobotics
デジタルブラスト
ジェイテックコーポレーション
アステック
大成建設、ソフトバンク
理化学研究所
理化学研究所、VC Cell Therapy、ダイダン、
ロボティック・バイオロジー・インスティテュート
ローツェライフサイエンス
京大iPS細胞研究財団
<8>バイオリアクター
1.概要
2.組織・臓器用
・概要
・組織・臓器用におけるバイオリアクター
3.業界分析
4.企業動向
Sartorius
Thermo Fisher Scientific
ABEC
mAbxience
Lonza Group
Getinge AB
Merck
Emergent BioSolutions
Duoning Biotechnology
WuXi Biologics
Cytiva
日揮
大陽日酸
CelVivo
PBS Biotech
Corning
OMNI Life Science
New Harvest
理化学研究所、佐竹マルチミクス
東海ヒット
東京科学大学(旧:東京医科歯科大学)
<9>Microphysiological System
1.概要
2.MPSが注目されている主な特徴
3.MPSの課題
4.各国の動向
・米国
・欧州
・日本
5.業界分析
6.企業動向
Mimetas
Emulate
Alveolix
CN-Bio
SynVivo
Beonchip
Kirkstall
Nortis
Hesperos
REACT4LIFE
TissUse
Draper
4Dcell
microfluidic ChipShop
ヤマハ発動機
日本ゼオン
電装産業
Micronit
Fluigent
Insphero
住友ベークライト
住友ベークライト、三井化学、フェニックスバイオ、東京大学
住友理工
ギンレイラボ
サムコ
Cornell University
Harvard University
東海大学
<10>オルガノイド
1.概要
2.細胞培養とオルガノイドの違い
3.オルガノイド培養の課題
4.業界分析
5.オルガノイドの作製と種類
6.各オルガノイドの特徴と動向
・腸管オルガノイド
・膵臓オルガノイド
・肝細胞オルガノイド
・呼吸器オルガノイド
・脳(大脳)オルガノイド
・皮膚オルガノイド
・網膜オルガノイド
・心臓オルガノイド
・腎臓オルガノイド
・骨オルガノイド
7.企業動向
Molecular Device
DefiniGEN
キリン、北里大学
理化学研究所
理化学研究所、シンシナティ小児病院、京都大学
大塚製薬
中外製薬
DNP
ジックサックバイオエンジニアリング
リジェネフロ
JSR、慶応義塾大学
Hubrecht Organoid Technology
Crown Bioscience
Merck、HUB Organoids Holding
3Dnamics
Federal University of Rio de Janeiro(UFRJ)
AIVITA Biomedical
ジャパン・ティッシュエンジニアリング
Bio-Techne
BrainZell
annex Scientific
Corning
積水化学工業
Molecular Devices、HeartBeat.bio
STEMCELL Technologies
MatTek Corporation
Neurxstem
Pandorum Technologies
SUN bioscience
Thermo Fisher Scientific
PeproTech
DefiniGEN
天津大学、南方科技大学
D1 Medical Technology(丹望医療科技)
WuXi Biology
味の素
東京科学大学
早稲田大学
京都大学
NTT Research
<11>培養肉
1.概要
2.培養肉と代替肉の違い
3.各国の動向
・米国
・シンガポール
・EU
・日本
4.培養肉の生産工程における課題
5.細胞培養における各製品・技術の動向分析
・培養液
・量産化技術
・スキャフォールド
6.企業動向
Good Meat
Upside Foods
Mission Barns
Aleph Farms
Mosa Meat
CytoNest
Matrix F.T.
ZACROS(旧:藤森工業)、TOPPANホールディングス、島津製作所
ZACROS(旧:藤森工業)
島津製作所
東京大学
Hyperion FoodTech
日清食品ホールディングス
東京女子医科大学
早稲田大学、東京女子医科大学、神戸大学
大阪大学
インテグリカルチャー
住友理工
日本ハム
カナデビア(旧:日立造船)、NUProtein
JBS
Innocent Meat
Esco Aste
Meatable
MeaTech
Uncommon
Gelatex
TissenBioFarm
オルガノイドファーム