クライオ電子顕微鏡市場 規模とシェアの分析 - 成長傾向と予測 (2025-2032) 分析

クライオ電子顕微鏡市場 規模と傾向

クライオ電子顕微鏡の世界市場は、2025年に14億5000万米ドルと推定され、2032年には31億8000万米ドルに達すると予測され、2025年から2032年までの年平均成長率（CAGR）は11.8％を示す。

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クライオ電子顕微鏡の世界市場は、予測期間中に大きな成長が見込まれる。市場成長の原動力となっているのは、政府や民間組織によるクライオ電子顕微鏡への資金提供の増加、直接電子検出器やパターン化ビーム技術などの技術革新、創薬、材料科学、ヘルスケア産業におけるクライオ電子顕微鏡の用途拡大などの要因です。さらに、最小限の試料準備で原子レベルの画像を取得できることから、他の顕微鏡よりもクライオ電子顕微鏡の需要が高いことも、予測期間中の市場成長を支えるものと考えられます。しかし、クライオ電子顕微鏡システムの高価格と、サンプル前処理とイメージングに関連する技術的課題が、ある程度市場成長の妨げになる可能性がある。

構造生物学プロジェクトへの注目の高まり

世界のクライオ電子顕微鏡市場は、ここ数年で大きく成長している。この成長の主な原動力の一つは、世界中で構造生物学プロジェクトへの注目が高まっていることである。構造生物学では、タンパク質や核酸などの生体高分子の三次元構造を決定する。この情報によって、その機能やメカニズムに関する重要な洞察が得られる。過去10年間で、重要な生物学的プロセスの理解を深め、創薬活動を促進することを目的とした構造生物学プロジェクトが飛躍的に増加しました。

いくつかの疾患特異的構造生物学イニシアチブとタンパク質構造データベースが、資金提供機関や学術機関によって立ち上げられた。例えば、Protein Data Bankは、生物学的分子の3次元構造データの最大のリポジトリの一つであり、現在、低温電子顕微鏡技術を用いて決定された多くの構造を含む15万以上の構造を含んでいる。低温電子顕微鏡は、結晶化を必要とせずに大きな分子複合体を解き明かすことができるため、このような構造決定プロジェクトの多くで選択される手法となっている。この技術は、膜タンパク質やウイルスなど、以前は他の方法では研究が困難であったいくつかの難題の構造決定に役立っている。

構造生物学の人気が高まり、クライオEMがより幅広いターゲットに適用できるようになったため、クライオEM施設が世界的に設置されるようになった。国立研究所、学術機関、民間企業は、ハイエンドのクライオ電子顕微鏡に投資し、社内の構造研究をサポートしている。従来のX線結晶構造解析が引き続き広く利用されている一方で、低温電子顕微鏡は、そのユニークな利点により、ユーザーベースとプロジェクト数の増加を引き寄せている。このような取り組みを通じて得られた構造的洞察は、感染症から神経変性疾患に至るまで、多様な分野の研究の進展に役立っている。構造決定のためのクライオEM技術のこのような範囲と適用性の拡大は、クライオ電子顕微鏡の世界市場の将来の成長に好都合である。

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製品タイプ別 - 透過電子顕微鏡：技術の進歩が大きな成長を牽引

製品タイプ別では、透過型電子顕微鏡(TEM)分野が2025年に50.5%の高シェアを占めると予測されている。これは、ナノおよび原子レベルでの高分解能イメージングを可能にする継続的な技術進歩によるものである。透過電子光学系とディテクタ技術の絶え間ない革新が、TEMのアプリケーション展望を大きく広げている。収差補正器の統合は、エネルギー分解能を向上させながら、高分解能イメージングに革命をもたらした。直接電子検出器の採用により検出限界が向上し、低線量の顕微鏡写真の取得が可能になった。相補型金属酸化膜半導体をベースとするカメラは、高スループットのワークフローを可能にした。さらに、高度な電子光学系と昇降式試料室との組み合わせにより、熱、ひずみ、照明などさまざまな刺激下でのin-situ TEM実験が容易になりました。自動化されたワークフローとディープラーニングに対応したアルゴリズムは、マルチフードの生産性を高めています。オープンアーキテクチャプラットフォームは、進化する研究ニーズに応じてモジュラーコンポーネントのシームレスなカスタマイズや拡張もサポートします。これらの開発により、多様な分野でのTEM導入が大幅に促進されている。

アプリケーション別バイオサイエンス応用範囲の拡大が成長を促進

アプリケーション別では、クライオ電子顕微鏡技術の応用範囲の拡大により、バイオサイエンス分野が2025年に最高シェア42.5%を占めると予測されている。非破壊技術であるクライオ電子顕微鏡は、高分子や分子複合体の構造決定のための強力なツールとして登場した。低温電子顕微鏡は、ラベル付けや結晶構造解析を行うことなく、細胞や細胞内構造をネイティブに近い状態で可視化することができる。このため、細胞組織、膜タンパク質、タンパク質間相互作用、ウイルス構造の研究への利用が進んでいる。個別化医療への関心の高まりも、疾病構造、生体分子集合体、経路に関わる研究を後押ししている。遺伝学、免疫学、神経科学のような分野との学際的な共同研究は、研究の幅をさらに広げている。簡素化されたワークフローとユーザーフレンドリーなソフトウェアの開発も、クライオ電子顕微鏡の生物学的利用を促進しています。

エンドユーザー別 - 学術・研究機関：最先端研究への注目が普及を促進

エンドユーザー別では、基礎研究および探索研究への注目の高まりにより、学術・研究機関セグメントが2025年に43.5%の最高シェアを占めると推定されている。クライオ電子顕微鏡機能により、組織は複雑な分子系を含む野心的な研究課題を調査できる。国家レベルの研究プログラムによって設置された高度なクライオ電子顕微鏡施設は、構造生物学の取り組みを加速させている。また、トップレベルの学術研究所間の協力的なネットワークも、知識の共有と技術の採用を促進しています。産学連携だけでなく、多分野にまたがるパートナーシップに重点を置くことで、 研究のインパクトが高まっています。さらに、熟練した人材を確保し、次世代のクライオ電子顕微鏡ユーザーの育成に重点を置くことで、卓越した学術の確立に貢献しています。専門的な助成金やプロジェクトなどの資金調達の機会は、構造生物学のリーダーシップをさらに後押ししています。より良いアクセス管理とオープンアクセスモデルは、インパクトとインフラ投資に対するリターンを最大化しています。これらの要因が相まって、先端的な学術研究においてクライオ電子顕微鏡の導入が進んでいます。

地域別の洞察

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北米は、2025年に40.8%のシェアが見込まれるクライオ電子顕微鏡の世界市場において、支配的な地域としての地位を確立している。主要な市場プレーヤーや研究機関の存在感が強く、米国だけで50.5%以上の市場シェアを占めている。サーモフィッシャーサイエンティフィック、日本電子、ツァイスなどの大手メーカーは、米国に本社と最大の研究開発施設を置き、新製品開発を推進している。学術研究は、NIHやNSFによる政府助成金で賄われており、大学や国立研究所でのクライオ電子顕微鏡の普及を促進している。クライオ電子顕微鏡の利用は構造生物学のカリキュラムによく組み込まれており、その結果、高度な技術を持つ人材が育っています。規制の枠組みも新製品の認可をサポートし、機器の着実なアップグレードを保証している。ライフサイエンス産業への経済的・インフラ的支援が充実している北米では、クライオ電子顕微鏡の新技術を効果的に商業化することができます。

アジア太平洋地域は、近年クライオ電子顕微鏡の急成長市場として浮上している。中国、日本、韓国、インドなどの国々では、ヒトの病気や創薬を中心とした構造生物学研究が急成長しています。このため、官民双方から先端研究機器への投資が加速している。アジアのグループによるコンポーネントの現地生産により、システムの低価格化が進んでいる。クライオ電子顕微鏡のサンプル前処理とデータ処理に関する専門知識の高まりが、地域的な拡大にさらに拍車をかけている。バイオテクノロジーと製薬セクターを促進する国家レベルのイニシアチブは、この傾向を直接的に後押ししている。例えば、中国の「メイド・イン・チャイナ2025」政策は、ヘルスケア技術の自給率向上を目指している。アジア太平洋地域の全体的な経済状況の改善は、政府の強力な研究開発資金と学術協力の高まりと相まって、世界のクライオ電子顕微鏡展望の最前線に押し上げている。

市場集中と競争環境

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製薬・バイオ企業の研究開発費の増加

クライオ電子顕微鏡市場のもう一つの主要な成長要因は、製薬・バイオテクノロジー企業による研究開発投資の増加である。低温電子顕微鏡は、製薬業界における構造生物学プログラムの中核技術になりつつある。この技術は、タンパク質創薬ターゲット、リード候補分子、疾患に関与する大型複合体の構造決定を含むプロジェクトの迅速化に役立っている。提供される3次元構造データは、コンピュータ支援薬剤設計において、以前よりもはるかに速いペースでリード候補を最適化するのに役立つ。多くの大手製薬会社は、専門の顕微鏡技師とそれをサポートするインフラを備えたクライオEMセンターを社内に設置するために大規模な投資を行っている。

さらに、最新世代のクライオ電子顕微鏡の分解能の向上とクライオEMワークフローの革新により、クライオEMの有用性はさらに高まっています。例えば、以前は困難であった薬物断片のような小さなターゲットの構造研究が可能になりました。これにより、クライオEMの応用範囲が大幅に拡大しました。今後数年間は、技術革新のためにバイオ医薬品の研究開発費が継続的に増加することが予想されるため、このエンドユーザー層からのクライオ電子顕微鏡と関連サービスの需要は大幅に増加することが予想される。これは、世界のクライオ電子顕微鏡市場の主要な成長ドライバーであり続けるだろう。

クライオ電子顕微鏡市場 業界ニュース

• 2023年5月、ヘルムホルツ・ミュンヘンは、パイオニア・キャンパスに最先端のクライオ電子顕微鏡技術移転施設を設立し、細胞本来の文脈の中で治療標的の高分解能構造解析を進める。
• 2023年6月、日本電子は創薬と治療開発を支援するため、ジェネレートに2台のクライオ電子顕微鏡を設置した。これらの顕微鏡は原子レベルの分解能でタンパク質の詳細を捉え、機械学習やジェネレーティブAIを用いた腫瘍学、免疫学、感染症の研究を支援する。
• 2022年5月、科学の世界的リーダーであるサーモフィッシャーサイエンティフィック社は、サーモサイエンティフィックGlacios 2低温透過電子顕微鏡（Cryo-TEM）を発表した。この先進的な顕微鏡は、新しい自動化と高解像度のイメージング機能を備えており、あらゆる経験レベルの低温電子顕微鏡（クライオ電子顕微鏡）研究者が構造ベースの創薬を迅速に行えるように設計されています。この革新的な技術により、薬物設計の迅速化、費用対効果の高いアプローチを提供することで、アルツハイマー病、パーキンソン病、ハンチントン病などの衰弱性疾患や、がん、遺伝子変異研究を対象とした研究活動が加速される可能性がある。
• 日立ハイテクは2022年6月、新開発の高感度光学ヘッドを搭載した最新鋭の走査型プローブ顕微鏡（AFM/SPM）「AFM100 Pro 高感度走査型プローブ顕微鏡システム」を発表した。新開発の高感度光学ヘッドを搭載した最新鋭の走査型プローブ顕微鏡（AFM/SPM）で、物性測定能力を向上させ、原子・分子スケールの測定を可能にし、世界市場での地位を強化する。

*定義 極低温電子顕微鏡の世界市場は、電子顕微鏡を用いた極低温電子顕微鏡法（cryo-EM）に焦点を当てている。この手法では、試料を急速に凍結させ、薄いガラス質の氷の層で凍結固定することで、顕微鏡下での検査を可能にする。この方法では、タンパク質、ウイルス、その他の分子複合体を含む生体分子を、自然の水和状態に近い状態で可視化することができる。低温電子顕微鏡は、さまざまなコンフォメーション状態をとらえ、これらの分子構造の原子分解能に近い画像を提供する。

アナリストからの要点

極低温電子顕微鏡市場は、構造生物学と分子生物学の研究活動の活発化により、今後10年間は安定した成長が見込まれる。より高解像度の画像を可能にする技術の進歩、顕微鏡操作の自動化、使いやすいソフトウェアソリューションなどの要因が、市場の成長をさらに後押しするでしょう。直接電子検出器の開発とサンプル前処理技術の向上により、クライオ電子顕微鏡は原子レベルに近い分解能で分子構造を探索できる強力なツールとなった。このことは、極低温電子顕微鏡の需要を大幅に押し上げると予想される。

極低温電子顕微鏡は、研究への投資が多く、主要な市場プレーヤーが存在するため、北米が現在最大の市場となっている。しかし、アジア太平洋地域は潜在力の高い市場として台頭しており、最速の成長が見込まれている。研究費の増加、国家クライオ電子顕微鏡施設設立へのイニシアチブの高まり、政府の資金援助などがAPAC市場の成長を促進する要因である。欧州も、学術界と産業界の戦略的提携に支えられ、着実なペースで拡大している。

市場に影響を与える阻害要因には、クライオ電子顕微鏡センター設立に必要な高額な設備投資と熟練労働力不足がある。しかし、ウイルス研究から神経科学に至る多様な分野での応用展開により、長期的にはアフターサービスや消耗品ビジネスに大きなビジネスチャンスがもたらされる。継続的な技術革新と幅広いアクセスにより、クライオEM市場は堅調である。］

市場の課題クライオEM機器の高コスト

世界のクライオ電子顕微鏡市場が直面する大きな課題の1つは、クライオEM機器に関連する高コストである。クライオEM装置は、従来の電子顕微鏡や他のイメージング技術に比べ、かなり高価格である。ハイエンドのクライオ透過電子顕微鏡は500万ドル以上することもある。このような高価格帯のクライオEM技術は、多くの小規模研究施設、大学、新興企業にとって手の届かないものとなっている。また、これらのシステムのメンテナンスと運用コストは、寿命が尽きるまで高いままである。クライオEM装置は高価であるため、さまざまな最終用途産業への普及には限界がある。投資コストの回収には相当な時間がかかる。参入障壁が高いため、新規参入が難しい。全体として、クライオEM機器に関連する法外な価格は、この市場の成長見通しを大きく妨げている。

市場機会：アジア太平洋およびラテンアメリカの新興市場

クライオ電子顕微鏡の世界市場における主要なビジネスチャンスの1つは、アジア太平洋地域とラテンアメリカの新興経済圏にある。これらの地域は、近年著しい経済発展と生物医学研究活動の高まりを目の当たりにしている。中国、インド、ブラジル、メキシコのような国々は、研究インフラと医療施設を着実に改善している。これはクライオEM技術に対する認識を高める好機である。可処分所得の増加に伴い、アジア太平洋地域やラテンアメリカの政府は先進的な研究ツールに対する資金を増やすと予想されている。市場リーダーは、これらの発展途上のクライオEM市場に参入するために、カスタマイズされた価格設定と資金調達戦略に注力すべきである。現地での製造パートナーシップは、市場浸透をさらに後押しする。アジア太平洋地域とラテンアメリカの発展途上市場は、適切に開拓されれば、今後数年間でクライオ電子顕微鏡市場の高成長地域となる可能性が高い。

市場レポートの範囲

市場セグメンテーション

• 製品タイプ別インサイト（売上高、億米ドル、2020年～2032年）
• • 透過型電子顕微鏡（TEM）
    • 単一粒子分析
    • 電子トモグラフィ
  • 走査型電子顕微鏡（SEM）
    • クライオ走査電子顕微鏡(Cryo-SEM)
    • 相関光電子顕微鏡 (CLEM)
  • アクセサリーとソフトウェア
    • 試料作製
    • 画像処理と解析
• アプリケーション別インサイト（売上高、10億米ドル、2020年～2032年）
  • 生物科学
  • 材料科学
  • ナノテクノロジー
  • ライフサイエンス
  • メディカル
  • 半導体
  • その他
• エンドユーザー別インサイト（売上高、10億米ドル、2020年～2032年）
  • 学術・研究機関
  • 製薬・バイオテクノロジー企業
  • 医薬品開発業務受託機関（CRO）
  • 政府機関および研究所
  • その他
• 地域別インサイト（売上高、10億米ドル、2020年～2032年）
  • 北米
    • 米国
    • カナダ
  • ラテンアメリカ
    • ブラジル
    • アルゼンチン
    • メキシコ
    • その他のラテンアメリカ
  • 欧州
    • ドイツ
    • 英国
    • スペイン
    • フランス
    • イタリア
    • ロシア
    • その他のヨーロッパ
  • アジア太平洋
    • 中国
    • インド
    • 日本
    • オーストラリア
    • 韓国
    • ASEAN
    • その他のアジア太平洋地域
  • 中東
    • GCC諸国
    • イスラエル
    • その他の中東諸国
  • アフリカ
    • 南アフリカ
    • 北アフリカ
    • 中央アフリカ
• 主要プレーヤーの洞察
  • サーモフィッシャーサイエンティフィック
  • ダナハー
  • 日本電子
  • インターテックグループ
  • チャールズリバーラボラトリーズ
  • 日立ハイテクノロジーズ
  • カールツァイス
  • ガタン社
  • オックスフォード・インストゥルメンツ
  • オリンパス株式会社
  • ライカマイクロシステムズ
  • キーエンス株式会社
  • モレキュラーデバイス社
  • ニコンインスツルメンツ
  • キャリバー・イメージング＆ダイアグノスティックス
  • レーザーテック株式会社
  • ソーラブズ社
  • 浜松ホトニクス
  • ナノフォーカス株式会社
  • 株式会社堀場製作所