细胞生物反应器和发酵器模拟自然生化环境,以实现微生物和细胞培养中细胞或组织的最佳生长。在欧洲,“发酵罐”和“生物反应器”是同义词。然而,在美国,“发酵罐”一词专用于微生物系统,“生物反应器”则用于动物细胞培养系统。生物反应器和发酵罐可根据其结构材料、混合机制、工作体积和总体用途分为不同类型。最显著的区别通常在于一次性设备与多次使用设备。一次性生物反应器的一次性培养容器由塑料制成,而多次使用容器则由玻璃或不锈钢制成,需要在每次工艺运行之间进行清洁和灭菌。一种非常常见的混合机制是通过培养容器中的中央搅拌元件。这种搅拌槽设计长期以来一直是不锈钢生物反应器的黄金标准,并且至今仍被大多数一次性生物反应器系统所采用。然而,波浪混合或摇摆运动技术对于剪切应力敏感的细胞系来说可能是一个不错的选择。在这里,气体和营养物质的混合是通过生物反应器的摇摆运动实现的。由于生物反应器的工作体积可以小到几毫升,大到几千升,因此通常将其分为实验室规模、中试规模和生产规模的生物反应器系统。实验室规模生物反应器的一个特殊子集是多并行系统,它允许同时运行多个培养实验。最后,生物反应器类型通常会区分为哺乳动物细胞培养和微生物培养生物反应器。这两种细胞类型对其培养条件的要求非常不同,这反映在专用生物反应器系统的设计和配置上。

 

欧洲市场凭借技术领先、政策支持和严格法规,成为全球细胞生物反应器和发酵器的创新高地。据QYResearch调研团队最新报告“欧洲地区细胞生物反应器和发酵器市场报告2025-2031”显示,预计2031年全球细胞生物反应器和发酵器市场规模将达到9.3亿美元,未来几年年复合增长率CAGR7.2%

图.   欧洲地区细胞生物反应器和发酵器市场规模(2020-2031 年)&(百万美元)

.

图.   欧洲地区细胞生物反应器和发酵器市场前15强生产商排名及市场占有率(基于2024年调研数据;目前最新数据以本公司最新调研数据为准)

根据QYResearch头部企业研究中心调研,欧洲地区细胞生物反应器和发酵器生产商主要包括Thermo Fisher ScientificCytiva (Danaher)Merck MilliporeSartoriusEppendorfGetinge ABInfors AGBangalore Biotech LabsH.E.LSolida
Biotech等。2024年,全球前三大厂商占有大约40.3%的市场份额。

图.   细胞生物反应器和发酵器欧洲地区市场份额,按产品类型细分

从产品类型来看,一次性细胞生物反应器和发酵罐设备设计为一次性使用,具有降低交叉污染风险、简化操作(无需清洁消毒)、降低投资和维护成本以及更好地控制过程等优势。这类设备由一次性塑料袋、搅拌器、传感器和其他配件组成,适用于生物制药、科研和食品生产等领域的细胞培养、微生物发酵和病毒培养等应用。然而,一次性设备存在容量较小、重复使用性差、技术限制等局限性。相比之下,多次使用设备通常由玻璃或不锈钢等材料制成,经过清洁消毒后可重复使用。由于其容量更大、性能更稳定,更适合大规模生产。

细胞生物反应器和发酵罐的市场规模进一步扩大,其中主要类别是一次性使用设备和多次使用设备。2024年,在欧洲市场多次使用设备的份额将达到53.7%。。

图.   细胞生物反应器和发酵器欧洲地区市场份额,按产品应用细分

在产品应用方面,细胞生物反应器和发酵罐在各个领域有着广泛的应用。在生物制药行业,它们对于抗生素、疫苗、单克隆抗体和重组蛋白的生产至关重要。通过精确控制温度、pH值和供氧等条件,这些设备为微生物和细胞的培养创造了最佳环境,从而实现了高质量生物制药产品的大规模生产。在研发领域,实验室规模的生物反应器和发酵罐是科学家必不可少的工具。它们用于研究细胞和微生物的行为、测试基因工程技术以及优化生产工艺,从而促进对生物过程的深入探索以及新药和新疗法的发现。在食品饮料行业,发酵罐在生产酒精饮料、乳制品和其他发酵食品中发挥着关键作用。此外,细胞生物反应器和发酵罐还应用于生物燃料生产、工业酶制造和环境生物技术等其他领域。

细胞生物反应器和发酵器,欧洲地区前15强生产商排名及市场份额

就产品类型而言,在欧洲市场目前生物制药是最主要的需求来源,2024年占据大约73.1%的份额。

 

图.   欧洲地区主要国家细胞生物反应器和发酵器份额

 

细胞生物反应器和发酵器行业发展趋势

1. 一次性系统日益受到青睐

一次性生物反应器正日益普及。它们降低了交叉污染的风险,降低了清洁和验证成本,并且更加灵活,适用于小批量、多品种的生物药物研发和生产。

2. 自动化与控制技术的进步

配备先进自动化控制系统的生物反应器和发酵罐的需求日益增长。这些系统可以精确控制温度、pH值、溶解氧和搅拌速度等参数,提高细胞培养和发酵过程的可重复性和可靠性,从而提高生产效率和产品质量。

3. 新兴市场的快速发展

亚太等新兴市场对细胞生物反应器和发酵罐的需求正在快速增长。生物制药行业的发展、科研投入的增加以及医疗卫生水平的提高等因素,为这些地区创造了巨大的市场潜力。中国、印度、韩国等国家积极推动生物技术产业发展,出台了一系列政策支持相关研发和生产活动。。

 

图.   细胞生物反应器和发酵器行业发展驱动阻碍因素及趋势分析