美国生物材料市场（2024 - 2030）

美国生物材料市场规模及趋势

美国2023年生物材料市场规模估计为593亿美元，预计2024年至2030年复合年增长率为14.8%。生物材料需求的激增与意外伤害的增加和慢性病发病率的上升有关。此外，由于创新生物材料在骨骼、牙齿和其他器官等组织的替换和修复中的广泛应用，人们对创新生物材料的兴趣也随之增加。这种不断增长的使用量与技术的进步有关，特别是那些涉及提供分子治疗的纳米技术的进步。此外，生物材料在各个医疗保健领域的使用正在蓬勃发展，例如组织工程、医用3D打印、植入物、纳米材料、诊断系统、生物技术、生物成像和再生医学等。

到 2023 年，美国将占全球生物材料市场的 33.3% 以上。由于老年人口不断增长，他们更容易患骨关节炎、骨质疏松症和其他肌肉骨骼疾病 (MSD)，因此对骨科植入物的需求也在增加。因此，肌肉骨骼和慢性骨骼健康问题的日益增多预计将推动对生物材料制成的植入物的需求，从而促进市场扩张。检测和治疗冠状病毒对各种生物材料和生物医学设备的创造有很高的需求。在这次大流行期间及早识别病毒对于防止其传播至关重要。可以使用基于聚合酶链反应 (PCR) 或非 PCR 技术的生物医学设备来识别 COVID-19 感染。

先进的生物材料为应对自体或同种异体移植治疗的挑战提供了一种有前景的解决方案问题，包括供体短缺、潜在的免疫排斥以及尺寸或形态不匹配。聚合生物材料是旨在模仿细胞外基质的结构和功能特征的合成结构。这些生物材料的功能是为细胞的生长提供合适的环境，促进其发育。还引入了几种先进的聚合物物质来补充当前的植入解决方案并提高其效率。例如，2022年3月，赢创推出了骨传导VESTAKEEP iC4800 3DF PEEK长丝，扩大了3D打印生物材料的产品范围，该长丝可以改善植入物和骨骼之间的融合。这些进步预计将拓宽生物材料市场的增长前景。

技术进步增强了生物材料的多功能性，并扩大了其在生物工程和组织工程等各个医疗保健领域的用途。与生物系统相结合以实现多种生物医学应用的智能生物材料，例如携带生物活性分子或帮助工程功能组织发挥作用，正在增加市场收入。公司正在利用创新的药物输送方法来控制药物的释放，从而推动市场增长。例如，2019年1月，帝斯曼生物医学与ProMed Pharma合作，利用其生物医学生物材料和ProMed的成型和挤出能力开发创新的控释药物植入物和组合装置。

骨科植入物，无论是完全多孔还是部分多孔，由于其多孔涂层而变得越来越受欢迎。这些植入物的多孔结构降低了弹性模量并促进植入物周围的骨生长。粉末冶金、3D 打印和增材制造等技术是生产这些多孔金属和陶瓷植入体的潜在方法。nts。人们对智能生物材料的需求不断增长，以产生和传输类似于自然组织中发现的生物电信号，以实现精确的生理功能。预计这种需求将推动市场增长。压电支架是一种智能材料，在组织工程中至关重要。它们刺激信号通路，增强受损部位的组织再生。

生物材料在医疗保健中的使用正在扩大，其应用领域包括组织工程、3D 打印、植入物、纳米材料、诊断、生物技术和再生医学。先进的制造技术推动生物相容性生物材料在 3D 打印支架材料、水凝胶和组织工程植入物中的应用。市场领导者通过推出 Invibio Biomaterial Solutions 的用于医疗设备打印的 Peek-Optima Am 长丝等创新产品来满足对 3D 打印解决方案的需求。生物材料也正在探索中药物输送和器官芯片应用，特别是在癌症和干细胞研究中。 PC、PDMS、PET和聚氨酯等合成聚合物为片上器官微型器件制造膜。

市场集中度及特征

美国生物医药行业竞争激烈、高度分散，众多公司占据行业份额。尽管如此，该行业仍保持适度增长，稳步增长。主要参与者参与产品创新、兼并、收购、合作伙伴关系、产品扩展和扩展到新地区等战略举措，以增强其行业影响力。这种充满活力的格局促进了创新，并推动公司不断发展，以在这个快速变化的行业中保持竞争力。

该行业的公司不断创新其产品，以满足不断变化的需求、推动增长并保持竞争力。创新让他们提高产品性能、满足不断变化的消费者需求、遵守法规并利用新兴技术。这种持续创新对于保持行业相关性和持续盈利能力至关重要。例如，2020 年 3 月，Covalon Technologies Ltd. 宣布开发创新抗菌技术，以消除 COVID-19 和其他细菌和病毒。此举的目的是在 COVID-19 大流行的情况下加强创收。

行业参与者利用合并、收购和合作策略来提高制造能力，挖掘客户群，并更多地了解消费者需求及其产品的地理覆盖范围。例如，2021年8月，赢创工业集团收购了德国生物技术公司JeNaCell，通过生物技术衍生的纤维素扩大了其生物材料产品组合，用于医疗和皮肤病学应用。此次收购支持赢创营养与护理部门转向系统解决方案。

监管机构正在重点制定严格的指导方针，用于开发、表征和评估生物材料。这涉及制定生物相容性测试、毒性评估和产品标签标准。此外，人们越来越重视工业后监测，以监测生物材料的长期功效和安全性。虽然这些因素可能会提高患者安全，但合规性挑战可能会在一定程度上限制行业扩张。医疗保健系统和医疗保健生物材料的监管环境复杂且受到严格监管，以确保患者安全和产品功效。例如，2021 年 4 月，美敦力 (Medtronic) 的采用 Shield 技术的 Pipeline Flex 栓塞装置获得 FDA 批准。该装置是生物材料科学的一项突破，可减少材料血栓形成并增强血液分流治疗。雨动脉瘤。已发布的结果显示安全性和有效性得到了提高。

该行业的公司执行这一策略来增强其产品范围并提供尖端和创造性的解决方案。例如，2022 年 12 月，Stryker 推出了 Citrefix，这是一种用于足部和踝关节手术的缝合锚固系统，采用了 Citregen，这是一种屡获殊荣的生物可吸收材料，旨在模仿天然骨化学，以改善愈合和骨再生。

行业参与者使用这种方法来扩大其产品在市场上的覆盖范围，并提高其产品在不同地区的可用性。例如，Corbion 于 2021 年 3 月宣布了一项全面计划，旨在提高其位于霍林赫姆（荷兰）、坎波斯（巴西）、罗勇（泰国）和蒙特梅洛（西班牙）生产工厂的乳酸及其衍生物的生产能力。

产品洞察

金属占据市场主导地位，到 2023 年，它们将占据最大的收入市场份额，达到 40.2%，因为它们主要用于牙科和骨科应用。金属是使用最广泛的生物材料，通常用于制造承重植入物。例如，在骨科手术中大规模使用金属植入物。它们由简单的钢丝、螺钉、骨折固定板以及用于髋部、膝部、肩部、踝部等的全关节假体（人工关节）组成。金属作为生物材料具有较高的机械强度和韧性。金属用作生物材料时必须考虑金属的一些特殊性能，例如耐磨性、耐腐蚀性和生物相容性。

预计从 2024 年到 2030 年，天然材料将以 18.2% 的最快复合年增长率增长。天然聚合物与合成生物材料相比具有多种优势。在比较合成和天然生物材料时，会考虑生物相容性、生物降解性和重塑等因素；因此，天然生物材料广泛应用于受损组织和器官的修复和替代。天然生物材料在植入时可以支持细胞粘附、增殖和分化。目前，可用的组织/器官来源有限。因此，开发人造组织和器官是当前的需求，其在临床应用和组织重塑中的适用性预计将推动市场的发展。

应用洞察

骨科在市场上占据主导地位，并在 2023 年占据最大的收入份额，达到 25.2%。很大一部分人口依靠骨科治疗中的各种生物材料来解决骨和关节退行性问题。这些生物材料根据其特性和功能通常分为三代。第一代包括生物惰性材料，例如金属物质、陶瓷和聚合物。进入第二代，我们发现生物活性和生物降解性适用于陶瓷、水泥、金属和聚合物。这些材料具有促进生物相互作用的增强品质。第三代由经过工程设计以触发体内特定分子水平反应的生物材料组成。这些进步满足了不同的需求，包括骨折、广泛切除、关节功能障碍、脊柱病理和其他相关病症等情况。因此，预计在可预见的未来，该领域对医疗器械和生物材料的需求将大幅增长。

预计整形手术在预测期内将呈现 18.0% 的最快复合年增长率。由于近年来商业产品的丰富，生物材料在整形外科中的使用显着增加。这些产品包括软组织填充剂、生物工程皮肤、脱细胞真皮基质、颅面手术材料等各种产品s和周围神经修复解决方案。整形手术具有美容和重建两种应用，流行的手术包括隆胸、鼻整形术和整容术。确保开发安全可靠的产品对于推进这一重要的外科领域至关重要。整形外科领域的生物材料不断发展，注重持续改进。美国整形外科医生协会发布的数据显示，2022年，美国整容手术数量较2019年大幅增长19.0%，美国进行了2620万例外科手术和微创整容及重建手术。整形外科的增长突显了其在现代医疗保健实践中日益增长的需求和重要性。

美国主要生物材料公司见解

领先公司大力投资以扩大业务范围并保持竞争优势。他们采用协议、伙伴关系和协作模式ls 来增强他们的产品范围。此外，主要供应商倾向于创造更多创新产品，以扩大生物材料的选择范围。例如，2023 年 4 月，诺和诺德与专门从事生物打印生物材料的 Aspect Biosystems 合作，开发针对肥胖和糖尿病的生物打印组织治疗方法。

近期发展

• 2023年10月，赢创推出了VESTAKEEP iC4612 3DF和iC4620 3DF，这是世界上首款用于3D打印医疗植入物的碳纤维增强PEEK长丝，具有强度、灵活性和ADA性能稳定性。这一创新体现了赢创致力于推进针对患者的特定医疗的承诺。

• 2023年9月，巴斯夫公司推出了生物基丙烯酸2-辛酯，其14C可追溯含量为73%，突出了可持续性和减少碳足迹。该单体使用源自蓖麻油的 2-辛醇，为粘合剂和涂料等应用提供了性能优势。全球注册正在进行中。

• 2023 年 1 月，Zimmer Biomet Holdings, Inc. 宣布计划在交易结束时以 1.55 亿美元收购 Embody, Inc.，根据未来的里程碑，收购金额可能会增加至 2.75 亿美元。该交易可以加强 Zimmer Biomet 的运动医学产品组合，重点关注软组织愈合解决方案。

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