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세계의 인간 간 모델 시장
Human Liver Models
상품코드 : 1564997
리서치사 : Global Industry Analysts, Inc.
발행일 : 2024년 10월
페이지 정보 : 영문 194 Pages
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한글목차

인간 간 모델 세계 시장 규모는 2030년까지 4억 7,420만 달러에 달할 것으로 전망

2023년 2억 5,190만 달러로 추정되는 인간 간 모델 세계 시장은 2023-2030년 분석 기간 동안 연평균 9.5% 성장하여 2030년에는 4억 7,420만 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 본 보고서에서 분석한 부문 중 하나인 신약 개발 애플리케이션은 CAGR 9.3%를 기록하여 분석 기간 종료 시점에 2억 2,580만 달러에 도달할 것으로 예상됩니다. 교육 애플리케이션 분야의 성장률은 분석 기간 동안 CAGR 10.6%로 추정됩니다.

미국 시장은 6,810만 달러로 추정, 중국은 CAGR 13.3%로 성장할 것으로 전망

미국의 인간 간 모델 시장은 2023년 6,810만 달러로 추정됩니다. 세계 2위의 경제 대국인 중국은 2030년까지 1억 460만 달러의 시장 규모에 도달할 것으로 예상되며, 2023-2030년 분석 기간 동안 13.3%의 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다. 다른 주목할 만한 지역 시장으로는 일본과 캐나다가 있으며, 분석 기간 동안 각각 6.8%와 7.5%의 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다. 유럽에서는 독일이 연평균 7.3%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.

세계 인간 간 모델 시장 - 주요 동향 및 촉진요인 요약

인간 간 모델은 의약품 개발, 질병 연구, 독성 시험의 미래가 될 수 있을까?

인간 간 모델은 생물 의학 연구에 필수적인 도구로 등장했는데, 왜 의약품 개발, 질병 연구, 독성 시험에 필수적인 것일까? 인간 간 모델은 인간 간의 구조와 기능을 모방한 간 온칩, 3D 바이오프린트 간 조직, 오가노이드, 세포배양 모델과 같은 시험관 내 시스템을 말합니다. 이러한 모델을 통해 과학자들은 동물 모델이나 인간 임상시험에 의존하지 않고도 간 기능, 약물 대사, 간 질환, 독성 영향을 연구할 수 있습니다.

인간 간 모델의 중요성은 간 기능 및 질병 기전 연구에 보다 정확하고 인간과 관련된 데이터를 제공할 수 있다는 점에 있습니다. 기존의 동물 모델은 인간의 생물학을 정확하게 표현하지 못하는 경우가 많아 의약품 개발 및 독성학에 문제를 일으키고 있습니다. 인간 간 모델은 약물의 효능, 간독성 및 대사 과정을 보다 정확하게 테스트할 수 있는 강력한 대안을 제공합니다. 개인 맞춤형 의료, 생명공학 및 제약 산업이 확대됨에 따라 인간 간 모델은 신약 개발의 정확성을 높이고 동물 실험에 대한 의존도를 낮추며 간 질환을 더 깊이 이해하는 데 필수적입니다.

기술은 어떻게 인간 간 모델을 발전시켰는가?

기술의 발전은 인간 간 모델의 개발 및 기능을 크게 향상시켜 다양한 생의학 응용을 위한 정확성과 다양성을 향상시켰습니다. 가장 중요한 돌파구 중 하나는 간의 역동적인 환경을 모방한 미세 유체 장치를 사용하여 소형화된 간 시스템을 만드는 간-온-어-칩(liver-on-a-chip) 기술의 등장입니다. 이 칩에는 살아있는 인간 간세포와 혈류를 재현하는 미세 유체 채널이 포함되어 있어 매우 현실적인 간 생리 모델을 제공합니다. 이 기술을 통해 연구자들은 간에서 약물과 독소가 어떻게 대사되는지 통제된 환경에서 연구할 수 있으며, 이를 통해 의약품 개발을 위한 보다 예측 가능한 데이터를 얻을 수 있습니다.

3D 바이오프린팅은 인간 간 모델을 발전시키는 혁신적인 기술이기도 합니다. 간세포 및 기타 생체 재료로 만든 바이오 잉크를 사용하여 과학자들은 인간 간과 동일한 복잡한 구조를 가진 간 조직을 인쇄할 수 있게 되었습니다. 이 3D 바이오 프린트 간 조직은 간 미세 구조를 더 잘 표현하고 시험관 내 연구의 정확도를 향상시킵니다. 간 조직을 바이오프린팅할 수 있게 됨에 따라 환자별 간 모델을 만들 수 있는 길이 열렸으며, 개인별 맞춤 약물 테스트 및 질병 모델링에 사용할 수 있어 의사가 개인의 간이 특정 치료에 어떻게 반응할지 예측하는 데 도움이 될 수 있습니다.

오가노이드 기술은 인간 간 모델에도 혁명을 일으켰습니다. 간 오가노이드는 줄기세포에서 유래한 자가 조직화되는 소형 3D 구조물로, 간의 주요 기능 중 상당 부분을 재현합니다. 이러한 오가노이드는 간 재생, 질병 진행 및 약물 대사를 연구할 수 있는 귀중한 플랫폼을 제공합니다. 특히 간염이나 비알코올성 지방간 질환(NAFLD)과 같은 간 질환을 모델링하고 보다 인간에 가까운 시스템에서 신약의 효과를 검증하는 데 유용합니다. 오가노이드는 재생의료 분야에서도 잠재력을 가지고 있습니다. 언젠가는 손상된 간 조직을 복구하거나 대체하는 데 사용될 수 있기 때문입니다.

줄기세포 기술의 발전, 특히 인공만능줄기세포(iPSC)의 활용은 환자 자신의 세포에서 유도하여 간세포(간세포)로 분화시킬 수 있기 때문에 환자와 유전적으로 동일한 간 모델을 만들 수 있는 개인화된 간 모델 개발을 촉진했습니다. 이러한 개인화된 간 모델을 통해 환자 개개인의 반응을 반영한 약물 스크리닝과 독성시험이 가능해져 보다 맞춤형으로 정확한 약물 개발이 가능해집니다.

또 다른 발전은 간 모델 연구에서 인공지능(AI)과 기계학습의 통합으로, AI 알고리즘은 간 모델에서 얻은 대규모 데이터 세트를 분석하여 연구자에게는 명확하지 않은 약물 대사 및 질병 진행 패턴을 식별할 수 있습니다. 또한 AI 기반 도구는 간 온칩 시스템 설계를 최적화하고 모델 반응에 따라 약물 치료 결과를 예측할 수 있어 연구 방법을 더욱 가속화할 수 있습니다.

인간 간 모델이 의약품 개발 및 질병 연구에 필수적인 이유는 무엇인가?

인간 간 모델은 약물 및 질병이 간과 상호 작용하는 방식을 이해하기 위한 보다 정확하고 인간과 관련된 플랫폼을 제공하기 때문에 약물 개발, 질병 연구 및 독성 검사에 필수적입니다. 간은 약물과 독성 물질의 대사에 핵심적인 역할을 하며, 약물 안전성 시험에서 중요한 초점이 되고 있습니다. 기존의 동물 모델은 종에 따라 대사가 크게 다르기 때문에 인간 간이 신약에 어떻게 반응할지 예측할 수 없는 경우가 많습니다. 반면, 인간 간 모델은 인간 간 기능의 세포학적, 생리적 특징을 재현하여 약물의 대사, 효능 및 잠재적 독성에 대한 보다 정확한 데이터를 제공합니다.

인간 간 모델의 가장 중요한 용도 중 하나는 전임상 약물 시험입니다. 신약이 임상시험에 들어가기 전에 안전성과 효능, 특히 간 기능과의 연관성을 테스트해야합니다. 인간 간 모델을 통해 연구자들은 약물이 어떻게 대사되는지, 간에 독성이 있는지 평가할 수 있으며, 연구 개발 초기 단계에서 잠재적인 문제를 식별 할 수 있습니다. 이를 통해 후기 임상시험에서 예상치 못한 간 독성으로 인해 약물이 실패할 가능성을 낮추고 제약 회사의 시간, 자원 및 비용을 절약 할 수 있습니다.

인간 간 모델은 간염, 간경변, 간암과 같은 간 질환 연구에도 매우 유용합니다. 간 온칩 시스템, 3D 바이오 프린트 조직 또는 오가노이드를 사용하여 연구자들은 시험관 내에서 간 질환의 상태를 재현하여 질병의 메커니즘, 진행 및 잠재적인 치료법을 연구 할 수 있습니다. 이러한 모델은 간 질환이 세포 수준에서 간 기능에 미치는 영향에 대한 인사이트를 제공하여 보다 효과적인 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 간 모델을 사용하여 간염 항바이러스제를 시험하거나 간암에 대한 새로운 치료법의 효능을 연구할 수 있습니다.

독성 시험 역시 인간 간 모델이 중요한 역할을 하는 분야입니다. 많은 화학제품과 환경독소는 간에 유해한 영향을 미쳐 간 손상, 간부전 등의 증상을 유발할 수 있습니다. 인간 간 모델은 기존 동물 실험에 비해 보다 안전하고 윤리적인 방법으로 다양한 물질의 독성을 조사할 수 있습니다. 이러한 모델을 통해 화학제품의 고처리량 스크리닝이 가능하며, 연구자들은 어떤 화합물이 안전한지, 어떤 화합물이 간 건강에 위험을 초래하는지 신속하고 효율적으로 판단할 수 있습니다.

개별화 의료도 인간 간 모델을 사용하여 혜택을 받고 있습니다. 환자 자신의 세포로 간 모델을 만들면 의료 서비스 제공자는 치료를 시작하기 전에 환자의 간이 특정 약물에 어떻게 반응하는지 알아볼 수 있습니다. 이는 간 질환을 앓고 있거나 화학요법과 같이 간 기능에 영향을 미치는 것으로 알려진 치료를 받고 있는 환자에게 특히 중요합니다. 개인화된 간 모델은 약물 부작용의 위험을 최소화하고 환자가 자신의 고유한 생물학적 구조에 가장 효과적인 치료를 받을 수 있도록 도와줍니다.

또한, 인간 간 모델은 재생 의학에서 간을 복구하고 재생할 수 있는 잠재적 치료법을 모색하기 위해 재생 의학에 활용되고 있습니다. 예를 들어, 간 오가노이드와 바이오 프린트 조직은 언젠가 간 질환 환자의 손상된 간 조직을 복구하는 데 사용되어 간 이식의 필요성을 줄일 수 있습니다. 이러한 모델은 새로운 세포 기반 치료법을 테스트하고 간세포가 어떻게 재생되는지 이해하는 플랫폼을 제공하여 만성 간 질환 환자에게 희망을 줄 수 있습니다.

인간 간 모델 시장의 성장을 촉진하는 요인은 무엇인가?

보다 정확한 약물 검사에 대한 수요 증가, 3D 바이오프린팅 및 오가노이드 기술의 발전, 개인 맞춤형 의료에 대한 관심 증가 등 여러 가지 요인이 인간 간 모델 시장의 성장을 촉진하고 있습니다. 주요 촉진요인 중 하나는 의약품 개발에서 더 많은 예측 모델의 필요성입니다. 의약품 개발 비용이 계속 상승함에 따라 제약회사들은 임상시험에서 신약 실패율을 낮출 수 있는 방법을 모색하고 있습니다. 인간 간 모델은 약물이 인간의 간과 상호 작용하는 방식을 예측할 수 있는 보다 신뢰할 수 있는 방법을 제공하여 더 나은 전임상시험과 간독성으로 인한 비용이 많이 드는 시험의 실패를 줄일 수 있습니다.

동물실험을 대체할 수 있는 대체법 추진도 시장 성장을 촉진하는 중요한 요인입니다. 미국 식품의약국(FDA)과 유럽의약품청(EMA)과 같은 규제 기관은 동물 실험을 대체할 수 있는 시험관 내 모델 사용을 장려하고 있습니다. 이는 인간 간 모델보다 더 윤리적이고 인간과 관련된 독성 시험에 대한 선택권을 제공하며, 연구에서의 동물 사용을 줄이려는 전 세계적인 노력과 일치합니다. 보다 윤리적인 시험 방법으로의 전환은 독성 시험에서 간 모델의 추가 채택을 촉진할 것으로 예상됩니다.

3D 바이오프린팅과 오가노이드 기술의 발전도 인간 간 모델 시장의 성장에 기여하고 있습니다. 이러한 기술을 통해 연구자들은 인간 간의 복잡성을 충실하게 재현하는 보다 정교하고 기능적인 간 모델을 만들 수 있게 되었습니다. 간 조직을 3D 프린팅하거나 줄기세포에서 간 오가노이드를 배양할 수 있는 능력은 간 질환, 약물 대사, 간 재생 등의 연구에 새로운 가능성을 제시합니다. 이러한 기술이 계속 발전함에 따라 연구 및 의약품 개발에 더 널리 사용될 것으로 예상됩니다.

개인화 의료의 부상도 중요한 원동력입니다. 의료가 보다 개인화된 치료 계획으로 나아감에 따라 특정 환자가 약물에 어떻게 반응할지를 예측할 수 있는 모델의 필요성이 증가하고 있습니다. 환자 유래 세포로 만든 인간 간 모델을 통해 연구자들은 약물이 환자의 간 기능에 미치는 영향을 조사할 수 있어 보다 맞춤화되고 효과적인 치료법을 제공할 수 있습니다. 이러한 추세는 종양학 및 간 질환과 같은 분야에서 특히 두드러지며, 환자별 간 모델을 사용하면 치료 계획을 최적화하고 약물 부작용의 위험을 줄일 수 있습니다.

비알코올성 지방간 질환(NAFLD), 간경변증, 간암 등 간 질환의 유병률 증가는 더 나은 간 모델에 대한 수요를 촉진하고 있습니다. 전 세계적으로 간 질환의 부담이 증가함에 따라 연구자들이 새로운 치료법을 개발하고 질병 메커니즘을 더 깊이 이해하는 데 도움이되는 정확한 모델의 필요성이 증가하고 있습니다. 인간 간 모델은 간 질환을 연구하는 데 더 적절하고 정확한 도구를 제공하여 환자의 예후를 개선하는 치료법 개발을 가속화합니다.

바이오프린팅, 오가노이드 기술, 개인 맞춤형 의료의 발전과 함께 인간 간 모델 시장은 크게 성장하고 있습니다. 보다 정확하고 윤리적이며 인간과 관련된 시험 방법에 대한 요구가 증가함에 따라, 인간 간 모델은 의약품 개발을 촉진하고 질병 연구를 개선하며 독성 연구에서 동물 실험에 대한 의존도를 줄이기 위한 중요한 도구로 남을 것입니다.

조사 대상 기업 예시(총 42개사)

목차

제1장 조사 방법

제2장 주요 요약

제3장 시장 분석

제4장 경쟁

ksm
영문 목차

영문목차

Global Human Liver Models Market to Reach US$474.2 Million by 2030

The global market for Human Liver Models estimated at US$251.9 Million in the year 2023, is expected to reach US$474.2 Million by 2030, growing at a CAGR of 9.5% over the analysis period 2023-2030. Drug Discovery Application, one of the segments analyzed in the report, is expected to record a 9.3% CAGR and reach US$225.8 Million by the end of the analysis period. Growth in the Educational Application segment is estimated at 10.6% CAGR over the analysis period.

The U.S. Market is Estimated at US$68.1 Million While China is Forecast to Grow at 13.3% CAGR

The Human Liver Models market in the U.S. is estimated at US$68.1 Million in the year 2023. China, the world's second largest economy, is forecast to reach a projected market size of US$104.6 Million by the year 2030 trailing a CAGR of 13.3% over the analysis period 2023-2030. Among the other noteworthy geographic markets are Japan and Canada, each forecast to grow at a CAGR of 6.8% and 7.5% respectively over the analysis period. Within Europe, Germany is forecast to grow at approximately 7.3% CAGR.

Global Human Liver Models Market - Key Trends and Drivers Summarized

Are Human Liver Models the Future of Drug Development, Disease Research, and Toxicology Testing?

Human liver models have emerged as a vital tool in biomedical research, but why are they so essential for advancing drug development, disease research, and toxicology testing? Human liver models refer to in vitro systems, such as liver-on-a-chip, 3D bioprinted liver tissues, organoids, and cell culture models, that mimic the structure and function of the human liver. These models allow scientists to study liver function, drug metabolism, liver diseases, and toxicological effects without relying on animal models or human clinical trials.

The importance of human liver models lies in their ability to provide more accurate and human-relevant data for studying liver function and disease mechanisms. Traditional animal models often fail to accurately represent human biology, leading to issues in drug development and toxicology. Human liver models offer a powerful alternative, allowing for more precise testing of drug efficacy, liver toxicity, and metabolic processes. As personalized medicine, biotechnology, and pharmaceutical industries expand, human liver models are critical for improving the accuracy of drug discovery, reducing reliance on animal testing, and better understanding liver diseases.

How Has Technology Advanced Human Liver Models?

Technological advancements have significantly improved the development and functionality of human liver models, making them more accurate and versatile for various biomedical applications. One of the most significant breakthroughs is the advent of liver-on-a-chip technology, where miniaturized liver systems are created using microfluidic devices that mimic the dynamic environment of the liver. These chips contain live human liver cells and microchannels that replicate blood flow, providing a highly realistic model of liver physiology. This technology allows researchers to study how the liver metabolizes drugs and toxins in a controlled environment, delivering more predictive data for drug development.

3D bioprinting is another transformative technology advancing human liver models. Using bioinks made from liver cells and other biological materials, scientists can now print liver tissues with the same complex structure as a human liver. These 3D bioprinted liver tissues provide a better representation of the liver's microarchitecture, improving the accuracy of in vitro studies. The ability to bioprint liver tissues also opens the door for creating patient-specific liver models, which can be used for personalized drug testing and disease modeling, helping doctors predict how an individual’s liver will respond to specific treatments.

Organoid technology has also revolutionized human liver models. Liver organoids are miniature, self-organizing 3D structures derived from stem cells that replicate many of the liver's key functions. These organoids provide a valuable platform for studying liver regeneration, disease progression, and drug metabolism. They are especially useful for modeling liver diseases, such as hepatitis or non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), and testing the effects of new drugs in a more human-like system. Organoids also have potential in regenerative medicine, as they could one day be used to repair or replace damaged liver tissues.

Improvements in stem cell technologies, particularly the use of induced pluripotent stem cells (iPSCs), have enhanced the development of personalized liver models. iPSCs can be derived from a patient’s own cells and then differentiated into liver cells (hepatocytes), offering the ability to create liver models that are genetically identical to the patient. These personalized liver models allow for drug screening and toxicity testing that reflects individual patient responses, making drug development more tailored and precise.

Another advancement is the integration of artificial intelligence (AI) and machine learning in liver model research. AI algorithms can analyze large datasets from liver models, identifying patterns in drug metabolism or disease progression that may not be obvious to researchers. AI-powered tools can also optimize the design of liver-on-a-chip systems or predict the outcomes of drug treatments based on the model’s response, further accelerating the research process.

Why Are Human Liver Models Critical for Drug Development and Disease Research?

Human liver models are critical for drug development, disease research, and toxicology testing because they provide a more accurate and human-relevant platform for understanding how drugs and diseases interact with the liver. The liver plays a central role in metabolizing drugs and toxins, making it a key focus in drug safety testing. Traditional animal models often fail to predict how a human liver will respond to new drugs due to significant differences in metabolism between species. Human liver models, on the other hand, replicate the cellular and physiological characteristics of human liver function, providing more accurate data on drug metabolism, efficacy, and potential toxicity.

One of the most important applications of human liver models is in preclinical drug testing. Before a new drug can enter clinical trials, it must be tested for its safety and effectiveness, particularly in relation to liver function. Human liver models allow researchers to assess how a drug will be metabolized and whether it has any toxic effects on the liver, helping to identify potential issues early in the development process. This reduces the likelihood of drugs failing in late-stage clinical trials due to unforeseen liver toxicity, saving time, resources, and costs for pharmaceutical companies.

Human liver models are also invaluable for studying liver diseases, such as hepatitis, cirrhosis, and liver cancer. By using liver-on-a-chip systems, 3D bioprinted tissues, or organoids, researchers can recreate the conditions of liver diseases in vitro, enabling them to study disease mechanisms, progression, and potential treatments. These models provide insights into how liver diseases affect liver function at the cellular level, helping to develop more effective therapies. For instance, liver models can be used to test antiviral drugs for hepatitis or investigate the efficacy of new treatments for liver cancer.

Toxicology testing is another critical area where human liver models play a crucial role. Many chemicals and environmental toxins can have harmful effects on the liver, leading to conditions such as liver damage or failure. Human liver models provide a safer, more ethical way to test the toxicity of various substances compared to traditional animal testing. These models allow for high-throughput screening of chemicals, enabling researchers to quickly and efficiently determine which compounds are safe and which pose risks to liver health.

Personalized medicine is also benefiting from the use of human liver models. By creating liver models derived from a patient’s own cells, healthcare providers can test how a patient’s liver will respond to specific drugs before administering treatment. This is particularly important for patients with liver diseases or those undergoing treatments that are known to impact liver function, such as chemotherapy. Personalized liver models help to minimize the risk of adverse drug reactions and ensure that patients receive the most effective treatments for their unique biological makeup.

In addition, human liver models are being used in regenerative medicine to explore potential therapies for liver repair and regeneration. For example, liver organoids and bioprinted tissues could one day be used to repair damaged liver tissue in patients with liver disease, reducing the need for liver transplants. These models provide a platform for testing new cell-based therapies and understanding how liver cells regenerate, offering hope for patients with chronic liver conditions.

What Factors Are Driving the Growth of the Human Liver Model Market?

Several factors are driving the growth of the human liver model market, including the increasing demand for more accurate drug testing, advancements in 3D bioprinting and organoid technologies, and the growing focus on personalized medicine. One of the primary drivers is the need for more predictive models in drug development. As the cost of drug development continues to rise, pharmaceutical companies are looking for ways to reduce the failure rate of new drugs in clinical trials. Human liver models offer a more reliable method for predicting how drugs will interact with the human liver, leading to better preclinical testing and fewer costly trial failures due to liver toxicity.

The push for alternatives to animal testing is another significant factor driving market growth. Regulatory bodies, such as the U.S. Food and Drug Administration (FDA) and the European Medicines Agency (EMA), are encouraging the use of in vitro models as alternatives to animal testing. Human liver models provide a more ethical and human-relevant option for toxicity testing, aligning with global efforts to reduce animal use in research. This shift toward more ethical testing methods is expected to drive further adoption of liver models in toxicology testing.

Advancements in 3D bioprinting and organoid technologies are also contributing to the growth of the human liver model market. These technologies allow researchers to create more sophisticated and functional liver models that closely replicate the complexity of the human liver. The ability to print 3D liver tissues or grow liver organoids from stem cells opens up new possibilities for studying liver diseases, drug metabolism, and liver regeneration. As these technologies continue to evolve, they are expected to become more widely used in research and drug development.

The rise of personalized medicine is another key driver. As healthcare moves toward more individualized treatment plans, there is a growing need for models that can predict how specific patients will respond to drugs. Human liver models created from patient-derived cells enable researchers to test the effects of drugs on a patient’s liver function, providing more tailored and effective treatment options. This trend is particularly strong in fields such as oncology and liver disease, where patient-specific liver models can be used to optimize treatment plans and reduce the risk of adverse drug reactions.

The increasing prevalence of liver diseases, such as non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), cirrhosis, and liver cancer, is also driving demand for better liver models. As the global burden of liver disease rises, there is a growing need for accurate models that can help researchers develop new therapies and better understand disease mechanisms. Human liver models provide a more relevant and precise tool for studying liver diseases, accelerating the development of treatments that can improve patient outcomes.

With advancements in bioprinting, organoid technologies, and personalized medicine, the human liver model market is poised for significant growth. As the demand for more accurate, ethical, and human-relevant testing methods increases, human liver models will remain a key tool for advancing drug development, improving disease research, and reducing reliance on animal testing in toxicology studies.

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TABLE OF CONTENTS

I. METHODOLOGY

II. EXECUTIVE SUMMARY

III. MARKET ANALYSIS

IV. COMPETITION

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