Stratistics MRC에 따르면 세계의 바이오세라믹 시장은 2024년에 82억 달러를 차지하며 예측 기간 중 CAGR은 8.3%로 성장하며, 2030년에는 133억 달러에 달할 전망입니다.
바이오세라믹은 특히 치과 및 의료용으로 만들어진 세라믹 소재입니다. 생체 적합성이 높기 때문에 인체 내에서 사용하기에 안전합니다. 생체 조직과 잘 상호 작용하는 능력으로 인해 조직 공학, 치과 수복물 및 정형외과 임플란트에서 인기가 있습니다. 생체 불활성, 생체활성 및 생체흡수성의 세 가지 범주로 분류되는 바이오세라믹에 사용되는 재료는 일반적으로 수산화인회석, 지르코니아, 알루미나 및 인산 칼슘 세라믹을 포함합니다.
미국정형외과학회(AAOS)에 따르면 2019년에는 고관절과 무릎 관절을 포함한 약 125만 건의 TJA 수술이 이루어졌습니다.
근골격계 질환 증가
골관절염, 골다공증, 치아 문제와 같은 근골격계 질환의 유병률 증가는 바이오세라믹에 대한 수요를 촉진하고 있습니다. 세계 인구의 고령화에 따라 정형외과용 임플란트, 치과 보철물, 골이식에 대한 필요성이 증가하고 있습니다. 바이오세라믹은 생체적합성이 뛰어나고 천연 뼈 조직과 일체화되므로 이러한 용도에 적합합니다. 이에 따라 퇴행성 관절 질환 및 치과 질환의 부담이 증가하고 있으며, 이는 시장 성장을 촉진하고 있습니다.
내구성에 대한 우려
바이오세라믹은 많은 장점을 가지고 있지만, 기존 금속 임플란트에 비해 장기적인 내구성과 기계적 강도에 대한 우려가 남아있습니다. 세라믹 재료는 부서지기 쉽고 높은 응력 하에서 파괴되기 쉽습니다. 따라서 특정 하중을 받는 용도에서는 사용이 제한됩니다. 일부 외과의사들은 장기적인 임플란트 고장 및 파손 가능성 때문에 바이오세라믹을 광범위하게 사용하는 것을 주저하는 경우도 있습니다.
의료기술의 발전
3D 프린팅, 나노테크놀러지, 조직공학 등 의료기술의 급속한 발전은 바이오세라믹에 새로운 기회를 제공하고 있으며, 3D 프린팅은 복잡한 다공성 구조의 맞춤형 임플란트를 제작할 수 있게 해줍니다. 나노 구조의 바이오세라믹은 향상된 생물학적 및 기계적 특성을 보여줍니다. 바이오세라믹 스캐폴딩을 이용한 조직공학적인 접근법은 뼈와 연골 재생에 유망합니다. 이러한 기술 발전은 의료기기에서 바이오세라믹 재료의 잠재적 용도를 확장하고 성능을 향상시키고 있습니다.
엄격한 규제 요건
의료기기 산업은 특히 바이오세라믹과 같은 이식형 재료에 대한 엄격한 규제 감독에 직면해 있습니다. 새로운 바이오세라믹 제품에 대한 규제 승인을 받기 위해서는 광범위한 시험과 임상시험이 필요하며, 이는 시간과 비용이 많이 소요됩니다. 지역마다 달라지는 규제와 기준은 복잡성을 가중시킵니다. 엄격한 품질관리 및 문서화 요구 사항은 제조 비용을 증가시킵니다. 긴 승인 과정과 높은 규제 장벽은 바이오세라믹 분야 시장 성장과 기술 혁신을 위협합니다.
COVID-19는 2020년 바이오세라믹 시장에 큰 혼란을 가져왔습니다. 선택적 수술과 치과 치료가 연기되어 정형외과 및 치과 임플란트 수요가 감소했습니다. 공급망의 혼란은 원자재 수급과 생산에 영향을 미쳤습니다. 그러나 시장은 회복력을 보여줬고, 의료 활동이 정상화되면서 회복세를 보이고 있습니다. 전염병은 감염 관리의 중요성을 강조하고 항균 바이오세라믹에 대한 관심을 높일 수 있습니다. 전반적으로, COVID-19는 단기적인 침체를 초래했을 뿐, 바이오세라믹 시장의 장기적인 성장 궤적에 지속적인 악영향을 미치지 않을 것으로 예상됩니다.
예측 기간 중 바이오 불활성 부문이 가장 큰 비중을 차지할 전망
바이오 불활성 부문은 우수한 기계적 특성과 화학적 안정성으로 인해 예측 기간 중 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 이러한 재료는 인공 고관절 및 인공 슬관절과 같은 하중을 지탱하는 정형외과용 임플란트에 널리 사용됩니다. 신체 조직과의 반응성이 낮기 때문에 장기 이식에 적합합니다. 골관절염의 유병률 증가와 인공관절 치환술 증가는 생체 불활성 바이오세라믹에 대한 수요를 견인하고 있습니다. 임상적 성과와 확립된 제조 공정이 시장 우위에 기여하고 있습니다.
예측 기간 중 인산칼슘 세라믹 분야는 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상됩니다.
인산칼슘 세라믹 분야는 예측 기간 중 가장 높은 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 이 재료는 천연 뼈의 미네랄 성분과 매우 유사하여 우수한 생물학적 활성과 골유착을 제공합니다. 치과용 임플란트, 골이식, 금속 임플란트 코팅 등에 사용되는 경우가 많습니다. 재생의료와 조직공학에 대한 관심이 높아지면서 인산칼슘 스캐폴딩에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 뼈의 성장과 재형성을 촉진하는 인산칼슘 비계는 다양한 정형외과 및 치과용도에 매력적이어서 시장의 급속한 확장을 주도하고 있습니다.
예측 기간 중 유럽은 바이오세라믹 시장 점유율을 독식할 것으로 예상됩니다. 이 지역은 인구가 많고 고령화되어 있으며, 의료비 지출이 많아 정형외과 및 치과용 임플란트에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 유럽에는 바이오세라믹의 기술 혁신에 주력하는 대형 의료기기 제조업체와 연구기관들이 강세를 보이고 있습니다. 독일과 프랑스와 같은 국가에서는 임플란트 치료에 대한 우호적인 보험급여 정책이 시장 성장을 지원하고 있습니다. 이 지역의 첨단화된 의료 인프라와 새로운 의료 기술의 조기 도입은 바이오세라믹 시장에서의 리더십에 기여하고 있습니다.
북미가 바이오세라믹 시장에서 가장 높은 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 이 지역의 바이오소재 및 재생의료 분야의 활발한 연구개발 활동은 바이오세라믹 기술의 혁신을 촉진하고 있습니다. 치과 및 정형외과 질환의 유병률 증가와 헬스케어에 대한 인식이 높아짐에 따라 수요가 증가하고 있습니다. 주요 시장 기업의 존재와 새로운 바이오세라믹 제품의 임상시험이 진행되면서 시장의 급속한 성장에 기여하고 있습니다. 첨단 의료용 임플란트에 대한 투자 확대와 최소침습 수술로의 전환은 북미 시장의 성장을 더욱 가속화하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Bioceramics Market is accounted for $8.2 billion in 2024 and is expected to reach $13.3 billion by 2030, growing at a CAGR of 8.3% during the forecast period. Bioceramics are ceramic materials created especially for dental and medical applications. They are safe to use inside the human body because of their biocompatibility. Their ability to interact well with biological tissues makes them popular in tissue engineering, dental restorations, and orthopedic implants. The materials used to make bioceramics, which fall into three categories-bioinert, bioactive, and bioresorbable-usually include hydroxyapatite, zirconia, alumina, and calcium phosphate ceramics.
According to the American Academy of Orthopaedic Surgeons (AAOS) in 2019, approximately 1.25 million TJA procedures, including hip and knee arthroplasties, were performed.
Rising incidence of musculoskeletal conditions
The increasing prevalence of musculoskeletal disorders like osteoarthritis, osteoporosis, and dental issues is driving demand for bioceramics. As the global population ages, there is growing need for orthopedic implants, dental prosthetics, and bone grafts. Bioceramics offer excellent biocompatibility and integration with natural bone tissue, making them ideal for such applications. The rising burden of degenerative joint diseases and dental problems is thus propelling market growth.
Durability concerns
While bioceramics offer many advantages, there are still some concerns about their long-term durability and mechanical strength compared to traditional metallic implants. Ceramic materials can be brittle and prone to fracture under high stress. This limits their use in certain load-bearing applications. The potential for implant failure or breakage over time makes some surgeons hesitant to use bioceramics extensively.
Advancements in medical technology
Rapid progress in medical technologies like 3D printing, nanotechnology, and tissue engineering is creating new opportunities for bioceramics. 3D printing allows for the fabrication of custom-shaped implants with intricate porous structures. Nanostructured bioceramics exhibit enhanced biological and mechanical properties. Tissue engineering approaches using bioceramic scaffolds show promise for regenerating bone and cartilage. These technological advancements are expanding the potential applications and improving the performance of bioceramic materials in medical devices.
Stringent regulatory requirements
The medical device industry faces rigorous regulatory oversight, particularly for implantable materials like bioceramics. Obtaining regulatory approvals for new bioceramic products involves extensive testing and clinical trials, which can be time-consuming and expensive. Changing regulations and standards across different regions add complexity. Stringent quality control and documentation requirements increase manufacturing costs. The lengthy approval process and high regulatory barriers pose a threat to market growth and innovation in the bioceramics sector.
The COVID-19 pandemic significantly disrupted the bioceramics market in 2020. Elective surgeries and dental procedures were postponed, reducing demand for orthopedic and dental implants. Supply chain disruptions affected raw material availability and production. However, the market showed resilience and is recovering as healthcare activities normalize. The pandemic highlighted the importance of infection control, potentially boosting interest in antimicrobial bioceramics. Overall, while causing short-term setbacks, COVID-19 is not expected to have lasting negative impacts on the long-term growth trajectory of the bioceramics market.
The bio-inert segment is expected to be the largest during the forecast period
The bio-inert segment is projected to hold the largest market share over the forecasted timeframe due to their excellent mechanical properties and chemical stability. These materials are widely used in load-bearing orthopedic implants like hip and knee replacements. Their low reactivity with body tissues makes them suitable for long-term implantation. The growing prevalence of osteoarthritis and rising number of joint replacement surgeries are driving demand for bio-inert bioceramics. Their proven clinical track record and established manufacturing processes contribute to their market dominance.
The calcium phosphate ceramics segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
During the projection period, the calcium phosphate ceramics segment is expected to grow at the highest CAGR. These materials closely resemble the mineral component of natural bone, offering superior bioactivity and osseointegration. They are increasingly used in dental implants, bone grafts, and coatings for metallic implants. The rising focus on regenerative medicine and tissue engineering is boosting research into calcium phosphate scaffolds. Their ability to promote bone growth and remodeling makes them attractive for various orthopedic and dental applications, driving rapid market expansion.
Europe is expected to dominate the bioceramics market share during the forecast period. The region's large and aging population, coupled with high healthcare expenditure, drives demand for orthopedic and dental implants. Europe has a strong presence of leading medical device manufacturers and research institutions focusing on bioceramic innovations. Favorable reimbursement policies for implant procedures in countries like Germany and France support market growth. The region's advanced healthcare infrastructure and early adoption of new medical technologies contribute to its market leadership in bioceramics.
North America is projected to exhibit the highest growth rate in the bioceramics market. The region's robust research and development activities in biomaterials and regenerative medicine are driving innovation in bioceramic technologies. The increasing prevalence of dental and orthopedic disorders, coupled with rising healthcare awareness, is boosting demand. The presence of key market players and ongoing clinical trials for novel bioceramic products contribute to rapid market expansion. Growing investments in advanced medical implants and the shift towards minimally invasive surgeries are further accelerating market growth in North America..
Key players in the market
Some of the key players in Bioceramics Market include CoorsTek, Inc., Kyocera Corporation, Morgan Advanced Materials Plc, CeramTec GmbH, Tosoh Ceramics Co., Ltd., Institut Straumann AG, Berkeley Advanced Biomaterials, DSM, Stryker Corporation, Dentsply Sirona, Zimmer-Biomet Holdings, 3M Company, BONESUPPORT, DePuy Synthes, Amedica Corporation, Nobel Biocare Services AG, CAM Bioceramics, and Collagen Matrix Inc.
In October 2024, Straumann Group has increased its stake in Createch Medical and acquired shares in botiss biomaterials. These acquisitions enhance Straumann's capabilities in CAD/CAM prosthetic solutions and regenerative biomaterials for dental implantology.
In August 2024, Kyoto Sangyo University, Kyocera, and Photocross Collaborate on World-First Ground-Based Telescope Innovations. To realize a reflecting telescope equipped with a large, lightweight fine cordierite mirror, a world's first achievement, and to develop ceramic reflective optical systems for infrared astronomical observation instruments, Kyoto Sangyo University, Kyocera Corporation (hereafter "Kyocera"), and Photocross, Co., Ltd. (hereafter "Photocross") have reached a comprehensive and detailed agreement. This agreement outlines each party's roles and responsibilities, the project timeline, and the expected outcomes, ensuring a coordinated and effective collaboration.
In June 2024, CeramTec introduced Sinalit, a silicon nitride-based substrate at the PCIM Europe trade fair. This product expands their portfolio of high-performance ceramics for medical technology.