生物相容性 3D 打印材料市场规模、份额、增长和行业分析,按类型(聚合物、金属、其他)、按应用(组织工程、植入物和假体、助听器、组织工程等)以及到 2034 年的区域预测
地区: 全球的 | 格式: PDF | 报告编号: PMI1066 | SKU 编号: 23480658 | 页数: 95 | 发布日期 : December, 2023 | 基准年份: 2024 | 历史数据: 2020-2023
生物相容性 3D 打印材料 市场报告概述
全球生物相容性3D打印材料市场预计到2025年将增至4.6亿美元,最终到2034年达到13.3亿美元,2025年至2034年复合年增长率为12.5%。
在个性化医疗设备和植入物需求不断增长的推动下,市场正在快速增长。这些材料与人体相容,可以为骨科和牙科植入物等应用提供精确和定制的制造。技术的进步和医疗保健意识的提高有助于市场的扩张,促进生物打印的创新。随着医疗保健和 3D 打印的交叉发展,市场预计在创建生物相容性结构、彻底改变患者特定解决方案以及促进医疗 3D 打印行业的整体增长方面将取得重大进展。
COVID-19 影响
全球 COVID-19 大流行是史无前例的、令人震惊的,与大流行前的水平相比,所有地区的市场需求都高于预期。复合年增长率的上升反映出市场的突然增长归因于市场的增长和需求恢复到大流行前的水平
供应链中断、封锁和经济不确定性导致消费者支出减少和项目延迟,影响了生物相容性 3D 打印材料的市场份额。旅游、酒店和传统零售等行业经历了重大挫折。此外,向远程工作的转变改变了对某些产品和服务的需求。整体经济低迷引发了人们的谨慎态度,阻碍了许多企业的投资和扩张计划。然而,创新解决方案、数字化转型和适应性对于应对和减轻疫情的不利影响仍然至关重要。
最新趋势
"可持续和生物可吸收材料""帮助市场增长"
市场见证了塑造其轨迹的值得注意的趋势。对可持续和生物可吸收材料的需求激增反映出该行业对环境意识的日益重视。纳米技术的进步正在释放新的可能性,从而能够开发出复杂详细的高性能生物相容性结构。此外,人工智能在设计过程中的集成正在简化定制、提高精度并加快生产。随着市场的不断发展,这些趋势预示着一个充满希望的未来,其特点是创新、可持续性和增强的功能能力。
生物相容性 3D 打印材料 市场分割
按类型
根据类型,全球市场可分为聚合物、金属和其他。
- 聚合物:聚合物由于其多功能性、灵活性和易于加工性,是 3D 打印中最常用的生物相容性材料。它们包括 PLA(聚乳酸)、PEEK(聚醚醚酮)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)和尼龙基材料等材料。这些材料在假肢、骨科植入物、手术导板和牙科模型中特别受欢迎。聚合物重量轻、耐腐蚀,并且能够产生复杂的几何形状。 PEEK 等先进聚合物具有高强度和耐热性,使其适用于承重植入物和脊柱装置。此外,生物可吸收聚合物也正在探索用于在体内安全降解的临时植入物。
- 金属:生物相容性金属对于需要高强度、耐用性和长期植入的应用至关重要。 3D 打印中常用的金属包括钛及其合金(如 Ti-6Al-4V)、钴铬合金和不锈钢。这些材料广泛用于牙科植入物、骨科关节置换以及颅骨或颌面植入物。钛因其优异的生物相容性、轻质性和耐腐蚀性而特别有价值,可以与骨骼牢固结合(骨整合)。选择性激光熔化 (SLM) 或电子束熔化 (EBM) 等金属 3D 打印技术通常用于此类应用,可生产高精度和高强度的零件。
- 其他:"其他"类别包括陶瓷、复合材料和生物墨水。羟基磷灰石和氧化锆等陶瓷由于与天然骨相似而被用于骨替代和牙科应用。复合材料结合了不同的材料类型(如聚合物和陶瓷或聚合物和纤维),以实现定制的性能,包括增强的机械强度或生物活性。生物墨水由活细胞和生物材料组成,是生物相容性 3D 打印中快速增长的领域。它们主要用于组织工程和再生医学等生物打印应用,其中活体组织和器官的打印是最终目标。
按申请
根据应用,全球市场可分为组织工程、植入物和假体、助听器等。
- 组织工程:组织工程是生物相容性 3D 打印最先进、最有前途的应用之一。它涉及使用由活细胞和可生物降解材料制成的生物墨水创建生物结构,如皮肤、骨骼、软骨,甚至器官样组织。目标是生产能够支持细胞生长、组织再生甚至整个器官发育的组织支架。 3D 打印可实现高精度和定制化,从而实现模仿自然组织的物理和生物环境的患者特定结构。该技术越来越多地应用于再生医学、伤口愈合和药物测试平台。
- 植入物和假肢:生物相容性 3D 打印在创建适合个体患者解剖结构的定制植入物和假肢装置方面发挥着至关重要的作用。常见应用包括牙科植入物、髋关节和膝关节置换物、颅骨或颌面植入物以及脊柱笼。钛合金、PEEK 和生物陶瓷等材料因其强度、耐用性和与人体组织的兼容性而被广泛使用。 3D 打印的定制功能可缩短手术时间,提高贴合度和舒适度,并改善术后效果。包括假肢在内的假肢也受益于 3D 打印,轻质、经济且功能性的设计变得更加容易实现,尤其是在服务欠缺的地区。
- 助听器:助听器是最早使用 3D 打印大规模定制的医疗设备之一。该技术能够生产符合人体工程学形状的外壳,适合每个患者耳朵的独特轮廓。使用生物相容性树脂和光聚合物材料,制造商可以生产出不仅舒适而且在声学性能方面高效的设备。这减少了生产时间并允许快速扩展个性化解决方案,从而改变了行业,使 3D 打印助听器成为全球标准。
- 其他:"其他"类别包括广泛的附加应用,例如手术器械、矫形支架、牙科导板和医疗培训模型。 3D 打印的生物相容性手术导板可提高复杂手术的精确度,而定制矫形器和支架可提高患者的舒适度和康复效果。此外,通过 3D 打印创建的解剖模型越来越多地用于医学教育和术前规划,为外科医生和学员提供了针对患者的实践方法。
驱动因素
"对患者特定解决方案的需求不断增长"" 到 ""推动市场增长"
对个性化医疗设备和植入物的需求不断增长是推动市场的关键力量。这些材料根据个人解剖结构量身定制,彻底改变了医疗保健领域,为骨科和牙科植入等应用提供了精确性和有效性。
"技术进步推动市场增长"
市场乘着技术进步的翅膀,汹涌澎湃。不断的创新,特别是在材料科学和打印技术方面,正在扩展生物相容性 3D 打印的能力。这种势头不仅提高了打印结构的质量,而且开辟了生物打印的新领域,培育了一个充满活力和不断发展的市场格局。
制约因素
"成本密集的性质和对障碍的遵守""市场增长"
市场面临重大挑战,主要源于监管复杂性和合规障碍。通过严格的审批流程并确保遵守不断变化的安全标准给市场参与者带来了巨大的障碍。此外,该领域的研发成本密集,加上经济的不确定性,构成了巨大的限制。在创新和成本效益之间取得微妙的平衡变得至关重要,需要采取战略方法来克服这些障碍并促进生物相容性 3D 打印材料领域的可持续增长。
生物相容性 3D 打印材料 市场区域见解
市场主要分为欧洲、拉丁美洲、亚太地区、北美、中东和非洲。
"由于医疗保健行业的投资,北美成为市场的关键驱动力"
市场的主导地位将由北美,特别是美国推动。该地区强大的技术基础设施,加上完善的医疗保健行业以及对研发的大量投资,使其成为领先者。美国拥有一个由创新公司组成的蓬勃发展的生态系统,这些公司积极为生物相容性材料和 3D 打印技术的进步做出贡献。此外,学术机构、研究中心和行业参与者之间的合作进一步推动了该地区的领导地位。虽然欧洲和亚太地区表现出有希望生物相容性3D打印材料 市场生长预计北美将继续发挥关键作用,在可预见的未来主导市场的发展轨迹。
主要行业参与者
"主要行业参与者通过创新和市场扩张塑造市场"
在动态的市场格局中,主要行业参与者正在引导创新并塑造其轨迹。 Stratasys Ltd.、Materialise NV 和 Organovo Holdings, Inc. 等知名公司作为先驱脱颖而出,利用其专业知识开发尖端的生物相容性材料和先进的增材制造技术。这些行业领导者在推动研发、推动个性化医疗解决方案和植入技术的发展方面发挥着关键作用。合作、战略伙伴关系和持续投资凸显了他们致力于突破生物相容性 3D 打印材料界限的承诺,巩固了他们在即将实现变革性增长的市场中作为开拓者的地位。
市场参与者简介列表:
- 赢创(德国)
- 3D 系统(美国)
- EnvisionTEC(美国)
- 3D 复合材料(美国)
- Stratasys(美国)
- 概念激光(德国)
工业发展
2024 年 10 月:生物相容性3D打印材料市场的产业发展正在取得重大进展。随着技术进步的不断发展,该行业正在经历材料科学和增材制造技术的范式转变。工业企业正在加紧开发尖端生物相容性材料,强调可持续性,并增强与人体的相容性。人工智能和机器学习在设计和制造过程中的集成进一步提高了精度和效率。研究机构和行业利益相关者之间的合作正在营造协作环境,加速该行业的创新。这一行业演变体现了对医疗保健应用(包括个性化医疗设备和植入物)革命性变革的承诺,并强调了该行业塑造生物相容性 3D 打印材料未来的潜力。
报告范围
在主要行业参与者和技术进步的推动下,市场处于创新的前沿。尽管面临监管复杂性和成本限制等挑战,北美,特别是美国,仍成为主导力量,在研究、开发和应用方面处于领先地位。行业格局反映了通过个性化医疗解决方案和植入物彻底改变医疗保健的承诺。协同努力、尖端材料和人工智能的集成预示着光明的未来。随着市场的不断发展,对可持续性、精度和与人体的兼容性的关注凸显了其变革潜力,塑造了生物相容性 3D 打印材料重新定义医疗技术和患者特定解决方案领域的可能性的格局。
| 属性 | 详细信息 |
|---|---|
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历史年份 |
2020 - 2023 |
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基准年 |
2024 |
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预测期 |
2025 - 2034 |
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预测单位 |
收入(百万/十亿美元) |
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报告范围 |
报告概述、新冠影响、关键发现、趋势、驱动因素、挑战、竞争格局、行业发展 |
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涵盖的细分市场 |
类型、应用、地理区域 |
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顶级公司 |
Evonik, 3D Systems, EnvisionTEC |
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表现最佳地区 |
North America |
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区域范围 |
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常见问题解答
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到 2034 年,生物相容性 3D 打印材料市场预计将达到什么价值?
生物相容性3D打印材料市场预计到2034年将达到13.3亿美元。
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到 2034 年,生物相容性 3D 打印材料市场的复合年增长率预计是多少?
生物相容性 3D 打印材料市场预计到 2034 年复合年增长率将达到 12.5%。
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生物相容性3D打印材料市场的驱动因素有哪些?
生物相容性3D打印材料市场的驱动因素包括对个性化医疗解决方案的需求不断增长、材料科学的技术进步以及对可持续和生物可吸收材料的日益重视。
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生物相容性3D打印材料的主要细分市场有哪些?
您应该了解的关键市场细分,其中包括根据生物相容性 3D 打印材料市场类型分为聚合物、金属和其他。根据生物相容性3D打印材料市场的应用,可分为组织工程、植入物和假体、助听器、组织工程等。
生物相容性3D打印材料市场
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