Der globale Markt für Hochdurchsatz-Screening (HTS) wird voraussichtlich zwischen 2025 und 2032 weiter wachsen, da biopharmazeutische Unternehmen, Auftragsforschungsinstitute und akademische Zentren ihre Forschungspipelines beschleunigen, die Zeitpläne für die Lead-Identifizierung verkürzen und phänotypische und zielbasierte Screening-Programme ausweiten. Angetrieben durch Fortschritte in der Automatisierung, miniaturisierte Testformate, KI-gestützte Hit-Triage und die Integration von Next-Generation-Sequencing (NGS)-Auslesungen entwickelt sich HTS von der Massentestung zur hochinformativen Entdeckung und erschließt neue Werte in der Frühforschung, der Toxizitätsprofilierung und der Präzisionsmedizin.
Der globale Markt für Hochdurchsatz-Screening hatte im Jahr 2023 einen Wert von 23,54 Milliarden US-Dollar und soll von 25,52 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 auf 48,84 Milliarden US-Dollar im Jahr 2031 wachsen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 9,71 % im Prognosezeitraum entspricht.
Zusammenfassung
HTS hat sich zu einem entscheidenden Bestandteil der modernen Arzneimittelforschung entwickelt. Der Markt profitiert von (1) steigender Forschungs- und Entwicklungsintensität in der Pharma- und Biotechnologiebranche, (2) Wachstum in den Bereichen Biologika, Zell- und Gentherapien sowie komplexen Modalitäten, die fortschrittliche Testarchitekturen erfordern, (3) zunehmender Nutzung von Laborautomatisierung und Datenorchestrierung sowie (4) zunehmender Nutzung von Ultrahochdurchsatz- und High-Content -Screening für multiparametrische Erkenntnisse. Da Unternehmen nach schnelleren Zykluszeiten und höherer Datentreue streben, finden HTS-Lösungen – bestehend aus Instrumenten, Verbrauchsmaterialien, Software und Dienstleistungen – in Nordamerika, Europa und im schnell wachsenden asiatisch-pazifischen Raum breite Akzeptanz.
Highlights
- Beschleunigung automatisierter, miniaturisierter und multiplexierter Testabläufe sowohl in zielbasierten als auch in phänotypischen Paradigmen.
- Starke Nachfrage nach zellbasierten und biochemischen Tests; wachsender Anteil für 3D-Zellmodelle , Organoide und aus iPSCs gewonnene Systeme.
- Modernisierung des Datenstapels (Analyse, LIMS, ELN, FAIR-Pipelines), die eine maßstabsgetreue Signalverarbeitung und Reproduzierbarkeit ermöglicht.
- HTS ist in die gesamte Wertschöpfungskette eingebettet: Hit-Entdeckung, Sekundärscreening, Toxizität, ADME und Aufklärung des Wirkmechanismus (MoA) .
- Intensivierung der Zusammenarbeit zwischen Instrumenten-OEMs, Reagenzienanbietern, Softwareanbietern und CRO-Partnern.
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Liste der wichtigsten Unternehmen im Markt für Hochdurchsatz-Screening:
- Thermo Fisher Scientific Inc.
- Merck KGaA
- Bio-Rad Laboratories, Inc.
- METTLER TOLEDO
- Aurora Biomed Inc.
- HighRes Biosolutions
- Agilent Technologies, Inc
- Sartorius AG
- ILIFE BIOTECH
- Vorherige wissenschaftliche
- BD.
Marktwachstumsbericht
Das strukturelle Wachstum des HTS-Marktes wird durch steigende F&E-Budgets, höhere Screening-Volumina und die Umstellung auf komplexe, physiologisch relevante Testsysteme unterstützt . Unternehmen bevorzugen Plattformen, die Fluidik, Robotik, Bildgebung und intelligente Planung mit Quality-by-Design (QbD)-Workflows integrieren. Die Miniaturisierung von 384- und 1536-Well-Platten auf Ultraminiatur-Volumina senkt die Reagenzienkosten und erhöht gleichzeitig den Durchsatz – entscheidend für die Erforschung der chemischen Diversität und schnelle SAR-Zyklen.
Wachstumstreiber (2025–2032)
- Erweiterung der Pipeline: Die Ausweitung der Portfolios in den Bereichen Onkologie, Immunologie, Neurowissenschaften und seltene Krankheiten treibt die kontinuierliche Nachfrage nach Screenings an.
- Modalitätsdiversifizierung: Biologika, Zelltherapien und RNA-basierte Modalitäten erfordern maßgeschneiderte zellbasierte Tests und orthogonale Messwerte.
- Automatisierung und Robotik: Integrierte Roboterarbeitszellen reduzieren Zykluszeiten und Fehlerraten und optimieren die Kapazitätsauslastung.
- KI und erweiterte Analysen: ML-gesteuerte Treffertriage, Anomalieerkennung und Bildanalyse verbessern die Trefferqualität, reduzieren Fehlalarme und priorisieren Chemotypen.
- Assay-Innovation: 3D-Kulturen, mikrophysiologische Systeme (MPS) und Organ-on-a-Chip erweitern die translationale Relevanz und Vorhersagekraft.
Einschränkungen und Herausforderungen
- Komplexität des Tests: Die Entwicklung robuster, skalierbarer Tests für komplexe biologische Prozesse kann zeitaufwändig und ressourcenintensiv sein.
- Datenfragmentierung: Veraltete Datensilos und nicht standardisierte Metadaten erschweren die Vergleichbarkeit zwischen Studien.
- Fachkräftemangel: Die Nachfrage nach fachübergreifendem Fachwissen (Biologie, Automatisierungstechnik, Datenwissenschaft) übersteigt das Angebot.
- Investitionszyklen: Große Instrumentenkäufe sind abhängig von Budgetplanung und Makrofaktoren.
Gelegenheiten
- Ergebnisorientierte Partnerschaften: Leistungsbezogene Modelle mit CROs/Technologieanbietern zur Risikoteilung und Beschleunigung der Umsetzung.
- Cloud-native Plattformen: Skalierbare Rechenleistung/Analyse, sichere Zusammenarbeit und globale Datenverwaltung.
- Integration von Real-World-Daten (RWD): Verknüpfung von Screening-Erkenntnissen mit klinischen und Omics-Daten für eine bessere Zielvalidierung.
- Nachhaltiger Betrieb: Umweltfreundlichere Testchemie, recycelbare Verbrauchsmaterialien und energieeffiziente Automatisierung.
Markttrends
1) Konvergenz von HTS und HCS
High-Content-Screening (HCS) erhöht den Durchsatz mit umfangreichen phänotypischen Daten durch fortschrittliche Bildgebung und multiparametrische Analytik. Automatisierte Mikroskopie, KI-gesteuerte Bildanalyse und labelfreie Modalitäten ermöglichen eine tiefere Biologie im großen Maßstab.
2) Zunahme von 3D- und fortschrittlichen Zellmodellen.
Organoide, Kokulturen und iPSC-basierte Systeme steigern die physiologische Relevanz. Die Akzeptanz steigt, da Anbieter optimierte Scaffolds, extrazelluläre Matrizen und Testkits anbieten, die mit hochdichten Formaten kompatibel sind.
3) Miniaturisierung und Kostenoptimierung von Assays:
Dosierung im Picoliter- bis Nanoliterbereich, akustische Flüssigkeitshandhabung und 1536/3456-Well-Platten minimieren den Reagenzienverbrauch und verbessern die Wirtschaftlichkeit ohne Einbußen bei der Datenqualität.
4) End-to-End-Datenorchestrierung
Moderne Labore setzen standardmäßig auf integrierte LIMS/ELN, Pipeline-Automatisierung und FAIR-konforme Datenmodelle. Anbieter legen Wert auf Interoperabilität, Auditierbarkeit und GxP-Bereitschaft.
5) KI-gestützte Entdeckung:
Von virtuellem Screening bis hin zu aktiven Lernschleifen beschleunigt KI die Bibliotheksgestaltung und die Hit/Lead-Triage. Computer-Vision-Modelle verbessern die bildbasierte Profilerstellung und phänotypische Fingerabdrücke.
6) Ausbau des CRO-Ökosystems:
CROs skalieren ihre Kapazitäten und bieten Spezialdienstleistungen an (z. B. 3D-Assays, CRISPR-Screens, Toxikologie). Flexible Outsourcing-Strategien schaffen ein Gleichgewicht zwischen Kosten, Geschwindigkeit und Fachwissen.
7) Frühzeitige
Integration prädiktiver ADME/Toxizitäts-Screens: Die frühzeitige Integration prädiktiver ADME/Toxizitäts-Screens reduziert die Abnutzung im Spätstadium. HTS-Arbeitsabläufe integrieren Haftungskennzeichen früher im Trichter.
Marktsegmentierung
Nach Produkt und Service
- Instrumente und Arbeitszellen: Roboterarme, Plattenhandhabungsgeräte, Flüssigkeitshandhabungsgeräte (einschließlich akustischer und mikrofluidischer), Inkubatoren, Plattenlesegeräte, Bildgeber, automatisierte Lagerung.
- Reagenzien und Verbrauchsmaterialien: Testkits, Nachweisreagenzien, Medien, Kulturgefäße, Platten (384/1536/3456), Spitzen, Reservoirs, Mikroplatten mit Spezialbeschichtungen.
- Software und Informatik: Planung, Laufsteuerung, Bildanalyse, Chemoinformatik, Datenmanagement, Analyse-Dashboards, KI/ML-Lösungen.
- Dienstleistungen: Assay-Entwicklung/Validierung, Bibliotheksscreening, Probenverwaltung, Datenanalyse, verwaltete Screening-Vorgänge.
Nach Technologie/Assay-Typ
- Zellbasierte Assays: Reportergen, Calciumfluss, Lebensfähigkeit, Apoptose, GPCR, Ionenkanäle; 2D- und 3D-Formate.
- Biochemische Tests: Enzymaktivität, Bindung, Kinase/Phosphatase, Fluoreszenz/Lumineszenz/Polarisation.
- Markierungsfrei und bildbasiert: Impedanz, SPR, Massenspektrometrie-gekoppelte High-Content-Bildgebung.
Nach Anwendung
- Arzneimittelforschung: Primär-/Sekundärscreening, Hit-to-Lead, SAR-Optimierung.
- Toxikologie und Sicherheitsprofilierung: Früherkennung von Risiken, Off-Target-Effekte, Kardiotoxizität, Hepatotoxizität.
- Zielidentifizierung und -validierung: CRISPR-Screens, Kartierung genetischer Störungen, Pfadanalyse.
- ADME & Pharmakologie: Stoffwechsel, Transporter, Wechselwirkungen, Bioverfügbarkeitsmodelle.
Nach Endbenutzer
- Pharma- und Biotechnologieunternehmen
- Auftragsforschungsinstitute (CROs)
- Akademische und Forschungsinstitute
- Klinische/Translationale Zentren (ausgewählte High-Content- und Organoid-Plattformen)
Nachfragedynamik
- Speed‑to‑Insight als KPI: Portfoliodruck und wettbewerbsorientierte Zeitpläne drängen Unternehmen zu parallelisierten, automatisierten Experimenten.
- Qualität und Reproduzierbarkeit: Standardisierte Arbeitsabläufe, Referenzkontrollen und QC-Frameworks sind für eine sichere Entscheidungsfindung von zentraler Bedeutung.
- Skalierbarkeit und Flexibilität: Modulare Systeme und herstellerunabhängige Orchestrierung helfen Laboren, ihre Kapazitäten bei sich ändernden Prioritäten neu zu konfigurieren.
- Gesamtbetriebskosten (TCO): Miniaturisierung, reagenziensparende Dispenser und vorausschauende Wartung senken die Betriebskosten.
- Compliance und Datenintegrität: Prüfpfade, rollenbasierter Zugriff und sichere Datenverwaltung sind Grundanforderungen – insbesondere in regulierten Umgebungen.
Käuferprioritäten (2025–2032)
- Bewährte Assay-Leistung im großen Maßstab
- Einfache Integration in vorhandene Stacks
- Anbietersupport, Service-SLAs und Schulungen
- Offene Datenstandards und APIs
- Upgrade-Pfade für KI/erweiterte Analysen
Beobachtete strategische Schritte
- Portfoliokonsolidierung durch Fusionen und Übernahmen zur Integration von Testkits mit Hardware/Software.
- Gemeinsame Entwicklung mit Pharmaunternehmen/CROs für kundenspezifische Tests und schlüsselfertige Plattformen zur Gewinnung von Erkenntnissen aus Zellen.
- Erweiterung der Servicemodelle (Managed Screening, Remote Monitoring, Analytics-as-a-Service).
Regionale Analyse
Nordamerika:
Ein gesättigter Markt mit ausgeprägten Pharma-/Biotech-Clustern und umfassender CRO-Präsenz. Hohe Akzeptanz voll integrierter Arbeitszellen, ausgeprägte Informatikreife und aktive Investitionen in KI-gestützte Bildanalyse. Akademische Translationszentren leisten einen wesentlichen Beitrag zu fortschrittlichen phänotypischen Screening-Programmen.
Europa:
Umfangreiche öffentliche Förderung und grenzüberschreitende Konsortien fördern Innovationen in den Bereichen HCS, Organoide und Toxizitätsplattformen. Der Schwerpunkt auf Datenstandards, Nachhaltigkeit und regulatorischer Angleichung fördert die Einführung von Green
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