Stratistics MRC에 따르면 세계 바이오 기계 시장은 2023년에 46억 달러를 차지하고 예측 기간 동안 복합 연간 성장률(CAGR) 38.4%를 나타낼 전망이며 2030년에는 453억 달러에 이를 것으로 예측됩니다.
바이오 머신이라고도 불리는 바이오 기계는 세포, 단백질, 유전 물질 등의 생물학적 요소로부터 설계의 착상을 얻거나 생물학적 요소로 만들어진 세련된 시스템이나 가젯입니다. 이들은 특정 작업과 기능을 수행하기 위한 것입니다. 이러한 장치는 산업용, 과학용, 의료용 등 다양한 용도로 생물의 능력을 복제하거나 활용하도록 설계된 경우가 많습니다. 이 장치는 많은 분야를 변화시키고 생물학과 기술에 대한 지식을 발전시키는 힘을 가지고 있습니다.
현재 생물학적 기능과 원활하게 연동되는 생물학적 장치를 만들 수 있습니다. 유기적인 생물학적 프로세스의 정확성과 효능을 이용하는 것입니다. 인체 내의 특정 세포와 조직에 초점을 맞추어 약물의 투여와 더 정확한 업무 수행에 사용됩니다. 생물학적 성분과 합성 성분을 결합하여 개선되거나 새로운 기능을 가진 하이브리드 장치를 만들 수 있습니다. 이들은 완전히 합성 된 대체품보다 더 효과적인 바이오 센서, 바이오 액추에이터 및 바이오연료전지가 될 수 있습니다. 이들은 시장 확대의 원동력이 되고 있습니다.
생물학적 시스템은 원래 복잡하고 변화하기 쉽습니다. 바이오 기계의 거동은 유전학, 환경, 세포 반응과 같은 다양한 변수에 의존하기 때문에 예측 및 제어가 어려울 수 있습니다. 또한, 생물학적 성분은 시간이 지남에 따라 열화될 수 있으며, 수명은 유한합니다. 이 때문에 기존의 기계 시스템에 비해 바이오 기계의 장기적인 유용성과 신뢰성이 제한되어 시장의 확대가 제한되고 있습니다.
기존의 산업적 접근법과 비교할 때 생물학적 시스템은 폐기물이나 유해한 제품별 발생이 적고 환경 친화적입니다. 의약품, 바이오연료, 화학약품 등 다양한 제품을 생산하기 위해 이러한 바이오 기계는 박테리아, 효모, 조류 등의 생물을 사용하는 경우가 많습니다. 이들은 원료를 원하는 제품으로 바꾸는 데 매우 효과적이므로 폐기물의 발생이 적습니다. 그 결과 폐기물 처리 비용이 절감되고 생산 방법이 더 깨끗해질 수 있습니다. 이것이 시장 확대에 영향을 미치는 요소입니다.
바이오 기계는 봉쇄 및 안전 측면에서 위험합니다. 유전자 변형 유기체가 잘못 방출될 수 있으며 생태계에 예기치 않은 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 이들 장치가 반드시 의도한 만큼 에너지 효율이 높은 것은 아닐 수도 있습니다. 생물학적 시스템은 세포 수준에서 원래 에너지 효율이 뛰어나지만 기계에 통합되면 이러한 구성 요소를 유지 관리하는 데 필요한 에너지가 상당할 수 있습니다. 이들은 시장의 추가 확대를 막는 요소입니다.
COVID-19 이후 물류에 엄격한 규정이 적용되어 무역 경로가 차단되었습니다. 한 곳에서 다른 곳으로의 제품 운송은 공급망과 물류 부문에 대한 규제에 의해 방해되었습니다. 하지만 유행 중 여행 금지와 국경 폐쇄로 인해 수입품이 사라지면서 현지 미드의 매출이 증가했습니다. 게다가 술집과 레스토랑이 오랫동안 휴업했기 때문에 고객은 음주 습관을 바꿀 수밖에 없습니다. canned wine과 같은 인기있는 음료는 이러한 경향이 계속 될 것으로 예상됩니다.
예측 기간 동안 미오신 부문이 최대가 될 것으로 예상됩니다. 미오신이라는 단백질은 근육 수축을 포함한 많은 생물학적 기능에 필수적입니다. 미오신 구동 분자 모터를 설명하는 데 사용되는 바이오 기계라는 단어에는 여러 가지 장점이 있습니다. 화학에너지(ATP)를 이용하여 기계적인 힘과 운동을 만들어 내는 것으로 분자 모터로서 기능합니다. 액틴 필라멘트 따라 걷기는 액틴 필라멘트가 서로 이동하여 근육 수축 및 기타 많은 세포 기능을 유발합니다.
예측 기간 동안 복합 연간 성장률(CAGR)이 가장 높을 것으로 예상되는 것은 머신러닝 부문입니다. 일반적으로 바이오 기계라고 불리는 바이오 하이브리드 시스템은 머신러닝을 사용할 때 다양한 이점을 제공합니다. 이 시스템은 센서 및 제어기와 같은 인공 요소와 세포 및 생물과 같은 생물학적 요소를 혼합하여 유연하고 적응 가능한 시스템을 제공합니다. 이러한 시스템은 변화하는 환경 상황과 요구에 적응하는 알고리즘의 능력을 통해 다양한 자극에 동적으로 반응합니다.
예측 기간 동안 북미가 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예측됩니다. 이 지역에는 유전 공학, 세포 치료, 의약품 등 다양한 용도의 바이오 기계를 개발하기 위해 노력하는 생명 공학 기업이 여러 개 있습니다. 이 지역의 대학과 연구시설은 바이오 기계와 관련된 분야에서 최첨단 연구를 수행하고 있습니다. 이 분야를 발전시키기 위해 그들은 비즈니스 파트너 및 정부 기관과 자주 협력합니다.
예측 기간 동안 복합 연간 성장률(CAGR)이 가장 높은 것은 아시아태평양입니다. 합성 생물학 연구는이 지역의 국가에서 활발히 이루어지고 있습니다. 이 분야에서는 바이오연료 생성, 의약품, 환경정화 등 다양한 용도를 위해 생물학적 시스템, 장치, 부품을 설계 및 구축합니다. 의료에 사용하기 위한 생물학적 장치를 만드는 것은 세계의 노력입니다. 여기에는 조직공학, 인공장기 제조, 의료기기용 생물활성 재료 제조 등이 포함됩니다.
According to Stratistics MRC, the Global Biological Machines Market is accounted for $4.6 billion in 2023 and is expected to reach $45.3 billion by 2030 growing at a CAGR of 38.4% during the forecast period. Biological machines, also known bio-machines, are sophisticated systems or gadgets that get their design inspiration from or are made of biological elements like cells, proteins, or genetic material. They are intended to carry out certain jobs or functions. These devices are often designed to replicate or use the capacities of living things for a variety of uses, including as industrial, scientific, and medical ones. These devices have the power to transform a number of sectors and advance our knowledge of biology and technology.
It is possible to create biological devices that smoothly work with current biological functions. They utilize the accuracy and effectiveness of organic biological processes. They are used to administer medications or carry out duties more precisely by focusing on certain cells or tissues in the human body. Biological and synthetic components can be combined to create hybrid devices with improved or novel functionality. These could be more effective biosensors, bio actuators, or biofuel cells than completely synthetic substitutes. These are the elements driving the market's expansion.
Biological systems are naturally complicated and changeable. The behavior of biological machines can be difficult to anticipate and control since it depends on a wide range of variables, such as genetics, environment, and cellular reactions. Furthermore, biological components might deteriorate over time and have a finite lifetime. This restricts biological machines' long-term usefulness and dependability in comparison to conventional mechanical systems, which is limiting market expansion.
When compared to conventional industrial methods, biological systems often generate less waste and hazardous byproducts, making them more ecologically friendly. In order to create a variety of goods, including medicines, biofuels, chemicals, and more, these biological machines frequently employ living organisms like bacteria, yeast, or algae. They generate less waste since they are very effective at turning raw materials into the intended product. This may result in lower waste disposal costs and cleaner production methods. This is the element impacting the market's expansion.
Biological machinery is dangerous in terms of containment and safety. There is a chance that genetically modified organisms will be accidentally released, which might have unforeseen ecological effects. Additionally, it's possible that these devices aren't always as energy-efficient as intended. Although biological systems are naturally energy-efficient at the cellular level, the energy needs for maintaining and managing these components when they are incorporated into machines can be substantial. These are the elements preventing further market expansion.
Following COVID-19, strict rules were put in place for logistics, and trade channels were shut down. Transporting products from one location to another was hampered by regulations on the supply chain and logistics sector. Sales of local mead, however, increased as a result of the absence of imported goods brought on by travel bans and border closures during the epidemic. Additionally, because pubs and restaurants were closed for extended periods of time, customers were compelled to change their drinking habits. This trend is anticipated to continue because popular drinks like canned wine.
The myosin segment is expected to be the largest during the forecast period. A protein called myosin is essential for many biological functions, including muscle contraction. The term "biological machines" used to describe the myosin-driven molecular motors has multiple benefits. By utilizing chemical energy (ATP) to produce mechanical power and movement, it functions as a molecular motor. Actin filaments move past one another as it "walks" along them, triggering muscle contraction and a number of other cellular functions.
The machine learning segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period. Biohybrid systems, commonly referred to as biological machines, provide various benefits when using machine learning. These systems mix artificial elements like sensors or controls with biological elements like cells or organisms to provide flexible and adaptable systems. These systems react dynamically to a variety of stimuli thanks to these algorithms' ability to adapt to changing environmental circumstances or needs.
North America is projected to hold the largest market share during the forecast period. There are several biotechnology businesses in this region that strive to create biological machines for a range of uses, including genetic engineering, cell therapy, and drug discovery. The region's universities and research facilities carry out cutting-edge studies in fields relating to biological machines. To progress the field, they frequently work together with business partners and governmental organizations.
Asia Pacific is projected to hold the highest CAGR over the forecast period. Synthetic biology research has been active throughout the region's nations. In this discipline, biological systems, devices, and components are designed and built for a variety of uses, including the generation of biofuel, medicines, and environmental cleanup. The creation of biological devices for use in medicine is a worldwide endeavor. This covers tissue engineering, the production of artificial organs, and the creation of bioactive materials for medical equipment.
Some of the key players in Biological Machines market include: Ginkgo Bioworks, Zymergen, Synthace, Codexis, Twist Bioscience, Evonetix, Arzeda, Synthorx, Amyris, Novozymes, Desktop Genetics, Synlogic and Molecular Machines & Industries.
In November 2022, Novozymes, the world leader in biological solutions, and LinusBio (Linus Biotechnology Inc.), a leader in precision exposome sequencing, announced the companies are forming a collaboration to test a new, non-invasive technology in a clinical trial.
In October 2022, Ginkgo Bioworks and Zymergen announced that Ginkgo has completed its previously announced acquisition of Zymergen. The acquisition is expected to significantly enhance Ginkgo's platform by integrating strong automation and software capabilities as well as a wealth of experience across diverse biological engineering approaches.