主なポイント

市場概要：基準年（2025年）の市場規模：117億1,000万米ドル現在の市場規模（2026年）：126億9,000万米ドル予測市場規模（2031年）：209億7,000万米ドル年平均成長率（CAGR、2026年～2031年）：10.6%

セグメント別動向：地域別リーダー：北米は、2025年に39.3％という最大の市場シェアを占めました。提供形態別リーダー：製品セグメントは、2025年にサービスセグメントを上回るシェアを占めました。製品タイプ別リーダー： 試薬・消耗品セグメントがin vitro毒性試験製品市場を牽引し、2025年には27.8％のシェアを占めました。製品技術リーダー：細胞培養技術および細胞ベースの毒性試験が、2025年の製品市場を牽引しました。エンドユーザーリーダー：製薬・バイオテクノロジー企業が、2025年のin vitro毒性試験製品市場およびサービス市場の両方を牽引しました。

• 市場見通しおよび競争環境：Thermo Fisher Scientific Inc.（米国）、Merck KGaA（ドイツ）、およびAgilent Technologies, Inc.（米国）は、その高い市場シェアと製品・サービスの展開範囲から、世界のin vitro毒性試験市場における主要プレイヤーとして特定されました。

インターテック・グループ（英国）およびクリエイティブ・バイオアレイ（米国）は、専門的なニッチ分野で確固たる地位を築き、スタートアップや中小企業の中でも際立った存在となっており、新興の市場リーダーとしての潜在力を示しています。

世界のin vitro毒性試験市場は、いくつかの要因により着実に成長しています。製薬、バイオ医薬品、コンシューマーケア、化学、食品業界において、動物実験を最小限に抑えるよう求める規制上および倫理的な圧力が高まっているほか、より迅速かつ関連性の高い前臨床安全性評価への需要も増加しています。さらに、細胞ベースのモデル、3D培養、オルガノイド、ハイスループット毒性スクリーニング技術などの先進的な手法が、研究、製品開発、および規制試験のワークフローにおいて活用されるようになり、その採用が拡大しています。

顧客の顧客に影響を与えるトレンドと変革

in vitro毒性試験市場は、細胞ベースのアッセイ、3D細胞培養モデル、オルガノイド、オルガン・オン・チップ・プラットフォーム、ハイコンテンツスクリーニング、自動化、および予測毒性学ツールにおける革新に後押しされ、着実に進展しています。製薬、バイオテクノロジー、化粧品、化学、食品、医療機器など、さまざまな分野において、より迅速でヒトに関連性が高く、動物を使用しない安全性評価への需要が高まっています。この需要により、in vitro試験ワークフローの導入が加速しています。さらに、規制当局の期待の変化、動物実験の代替が進んでいること、および専門の委託研究機関（CRO）への毒性試験のアウトソーシングが拡大していることも、市場の成長を支えています。

推進要因：非動物毒性試験法への業界の移行が進んでいる

動物実験の削減を目指す規制面、倫理面、科学面での動きが拡大しており、製薬、化粧品、化学、食品、医療機器など、さまざまな業界においてin vitro毒性試験の導入を後押ししています。企業は、細胞ベースのアッセイ、3D組織モデル、オルガノイド、およびオルガン・オン・チップ・プラットフォームをますます活用し、より迅速かつヒトに関連性の高い安全性データを生成することで、初期段階における毒性予測の精度を高めています。

抑制要因：複雑なエンドポイントにおける生体内（in vivo）と生体外（in vitro）の相関関係の限界

in vitroモデルは広く採用されていますが、生体全体の生物学的反応を完全に再現できるとは限りません。これには、代謝、免疫相互作用、慢性曝露、生殖毒性、および複数の臓器に及ぶ影響などの側面が含まれます。その結果、特定の複雑なエンドポイントについては、規制当局の信頼度が限定的となっています。これらの制限に対処するためには、計算モデル、ex vivoシステム、あるいは限定的なin vivo試験からの追加的なエビデンスが必要となる場合が多くあります。

機会：AI／MLを活用した予測毒性学

人工知能（AI）と機械学習は、予測毒性モデリング、ハイコンテンツ画像解析、QSARに基づくスクリーニング、マルチオミクス解析、および化合物の優先順位付けの迅速化を可能にすることで、大きな機会を生み出しています。これらのツールは、実験負担の軽減、早期リスク検出の強化、そしてより効率的な非動物安全性評価ワークフローの構築を支援します。

課題：AIを活用した毒性学における倫理的・規制上の課題

AIを活用した毒性学には、データの品質、モデルの透明性、バイアス、検証、説明可能性、および規制当局による受容といった問題を含む、いくつかの課題があります。安全性に関する意思決定には高い信頼性と再現性が求められるため、企業は、AIモデルを意思決定に広く活用する前に、そのモデルが科学的に検証され、追跡可能であり、かつ進化する規制上の期待に沿っていることを確実にしなければなりません。

市場エコシステム

in vitro毒性試験市場のエコシステムは、Thermo Fisher Scientific、Merck、Lonza、Charles River、Agilent Technologiesなどの製品・サービスプロバイダー、BASF、Dow、Evonikなどの原材料サプライヤー、FDA、EMA、MHRA、PMDAなどの規制当局、そしてPfizer、Amgen、Novartisなどのエンドユーザーで構成されています。製品・サービスプロバイダーは、アッセイキット、試薬、消耗品、機器、細胞ベースのモデル、分析プラットフォーム、および委託毒性試験サービスを提供しています。原材料サプライヤーは、アッセイ開発や実験室のワークフローで使用される化学物質、特殊材料、培地成分、試験用資材を通じて市場を支えています。規制当局は、安全性評価の要件を提示し、検証済みの非動物試験手法を推奨することで、中心的な役割を果たしています。エンドユーザーは、初期毒性スクリーニング、創薬、前臨床安全性評価、化学物質の安全性評価、および規制当局への申請において、IVTTソリューションを活用しています。このエコシステム全体にわたる協力的なパートナーシップは、試験の予測精度の向上、動物使用の削減、開発期間の短縮、そして予測期間中に着実な拡大が見込まれる市場の成長を支える上で極めて重要です

世界のin vitro毒性試験市場：提供内容別

2025年には、製品セグメントが最大のシェアを占めました。これは、日常的な毒性評価ワークフローで使用されるアッセイキット、試薬、培地、消耗品、細胞モデル、および機器に対する継続的な需要に牽引されたものです。

製品市場（タイプ別）

2025年には、試薬・消耗品セグメントが最大のシェアを占めました。これは、アッセイ用試薬、培地、血清、緩衝液、プレート、検出基質、および検証済みの細胞培養材料が繰り返し使用されたためです。

製品市場（毒性エンドポイントおよび試験別）

2025年には、初期の安全性スクリーニングにおける肝毒性、心毒性、眼毒性、神経毒性アッセイの積極的な活用に支えられ、臓器毒性試験セグメントが製品市場を牽引しました。

製品市場（技術別）

2025年には、細胞毒性試験および臓器毒性試験において、2D/3D細胞モデル、細胞株、培地、生存率アッセイが広く利用されたことから、細胞培養技術セグメントが市場を支配しました。

製品市場（方法別）

2025年には、細胞ベースの毒性試験セグメントが最大のシェアを占めました。これは、細胞アッセイがin vitro安全性評価および化合物プロファイリングの中核であり続けているためです。

製品市場（エンドユーザー別）

2025年には、創薬、前臨床スクリーニング、および安全性薬理学のワークフローにおいてIVTT製品が広く活用されたことから、製薬・バイオテクノロジー企業セグメントが需要を牽引しました。

サービス市場（種類別）

2025年には、細胞毒性、遺伝毒性、経皮毒性、眼毒性、および臓器特異的毒性試験がCROへ委託されたことを背景に、毒性試験サービスセグメントが市場を支配しました。

サービス市場（方法別）

2025年には、医薬品、化粧品、化学物質、医療機器の安全性試験において日常的に採用されていることから、細胞ベースの毒性試験サービスセグメントが最大のシェアを占めました。

サービス市場（エンドユーザー別）

2025年には、製薬・バイオテクノロジー企業セグメントが市場を主導しました。これは、初期毒性スクリーニングや規制対応の安全性試験の外部委託が推進要因となりました。

地域

予測期間中、アジア太平洋地域が最も急速に成長する市場となる見込み

アジア太平洋地域は、in vitro毒性試験市場において最も急速な成長を遂げると予想されています。この成長は、製薬およびバイオテクノロジー分野における研究開発の拡大、委託研究機関（CRO）の活動増加、創薬プログラムの増加、ならびに中国、インド、日本、韓国、オーストラリアなどの各国における細胞ベースのアッセイ、細胞毒性スクリーニング、経皮毒性試験、およびハイスループットin vitroプラットフォームの普及拡大によって支えられています。さらに、この地域の成長を後押ししているのは、非動物かつ費用対効果の高い安全性試験への需要の高まり、化学物質および化粧品の安全性評価への注目の拡大、学術機関や政府の資金援助に支えられたライフサイエンス研究の増加、ならびに高度なアッセイキット、細胞モデル、試薬、および受託試験サービスの利用可能性の高まりです。

in vitro毒性試験市場：企業評価マトリックス

サーモフィッシャーサイエンティフィックは、細胞培養培地、試薬、アッセイキット、分析機器、ハイコンテンツスクリーニングツール、ラボインフォマティクスなどを含む幅広い製品ポートフォリオを強みとして、in vitro毒性試験市場における主要企業の一つです。これらの製品は、細胞毒性、遺伝毒性、臓器毒性、メカニズムに基づく毒性など、さまざまなワークフローをサポートしています。同社の強力なグローバル流通ネットワーク、製薬およびバイオテクノロジー企業との確立された関係、自動化能力、そして統合された実験室エコシステムは、in vitro毒性試験製品およびワークフローソリューションにおける同社のリーダーシップをさらに強化しています。対照的に、バイオ・ラッド・ラボラトリーズは、in vitro毒性試験市場における新興のリーダーとして位置づけられます。同社の強みは、ライフサイエンス研究ツール、細胞分析、アッセイシステム、イメージング、PCR、抗体、試薬、および分析プラットフォームにあります。

主要市場プレイヤー

Thermo Fisher Scientific Inc. (US)

Merck KGaA (Germany)

Agilent Technologies, Inc. (US)

Danaher Corporation (US)

Fortrea (US)

Charles River Laboratories (US)

Eurofins Scientific (Luxembourg)

Bio-Rad Laboratories (US)

Lonza (Switzerland)

Evotec SE (Germany)

最近の動向

2025年10月：チャールズ・リバー社は、毒性、発がん性、生殖毒性に関する高度なin vitroアッセイを含むNAMの検証を目的として、Toxys社との提携を発表しました。

2025年6月：エミュレート社は、スケーラブルな創薬研究向けに、インキュベーション機能、自動イメージング、AI対応のデータ生成機能を内蔵したハイスループット臓器チッププラットフォーム「AVAエミュレーションシステム」を発売しました。