傳感器領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展直接影響到移動(dòng)醫(yī)療的產(chǎn)品迭代，成本控制及用戶(hù)體驗(yàn)，因而值得互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療創(chuàng)業(yè)者與投資方密切關(guān)注。尤其在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，更直接影響數(shù)據(jù)采集端的采集能力。
根據(jù)全球知名市場(chǎng)調(diào)研公司PMR(Persistence Market Research)近日發(fā)布的一份新報(bào)告，未來(lái)6年，全球生物傳感器(biosensor)市場(chǎng)將經(jīng)歷快速增長(zhǎng)，該市場(chǎng)2014市值為129億美元，到2020年將達(dá)到225億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)為9.7%。按地理劃分，北美是全球生物傳感器的最大市場(chǎng)，2014年市值57億美元，預(yù)計(jì)到2020年將達(dá)到95億美元，預(yù)測(cè)期內(nèi)復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)為8.9%。而由于醫(yī)療保險(xiǎn)普及率的不斷擴(kuò)大、人口基數(shù)大以及衛(wèi)生保健系統(tǒng)的不斷升級(jí)，亞太地區(qū)將成為增長(zhǎng)最快的地區(qū)。
甘肅省科學(xué)院傳感技術(shù)研究所研究小組認(rèn)為，未來(lái)傳感器將主要向五大方向發(fā)展：功能多樣化、小型化、智能化與集成化、三高一低及聯(lián)合其他技術(shù)發(fā)展。
1)功能多樣化：未來(lái)的生物傳感器將進(jìn)一步涉及醫(yī)療保健、疾病診斷、食品檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、發(fā)酵工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域;
2)小型化：隨著微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)和納米技術(shù)不斷深入到傳感技術(shù)領(lǐng)域，生物傳感器將趨于微型化，各種便攜式生物傳感器的出現(xiàn)使人們可在家中進(jìn)行疾病診斷，在市場(chǎng)上直接檢測(cè)食品成為可能;
3)智能化與集成化：未來(lái)的生物傳感器與計(jì)算機(jī)結(jié)合更緊密，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的自動(dòng)化系統(tǒng)，隨著芯片技術(shù)越來(lái)越多地進(jìn)入生物傳感器領(lǐng)域，以芯片化為結(jié)構(gòu)特征的生物芯片系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)檢測(cè)過(guò)程的集成化、一體化;
4)低成本、高靈敏度、高穩(wěn)定性和高壽命：生物傳感器技術(shù)的不斷進(jìn)步，必然要求不斷降低產(chǎn)品成本，提高靈敏度、穩(wěn)定性和延長(zhǎng)壽命。這些特性的改善也會(huì)加速生物傳感器市場(chǎng)化、商品化的進(jìn)程;
5)生物傳感器將不斷與其他分析技術(shù)聯(lián)用，如流動(dòng)注射技術(shù)、色譜等，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短。
以下為2014年國(guó)內(nèi)外生物傳感器新技術(shù)：
2014年國(guó)內(nèi)外生物傳感器新技術(shù)大事記
11月汗液實(shí)時(shí)檢測(cè)生物傳感器，(美國(guó))
由約書(shū)亞·韋德米勒(Joshua Windmiller)和賈瑞德·譚格尼(Jared Tangney)創(chuàng)辦的關(guān)注汗液數(shù)據(jù)分析的公司Electrozyme，研制出一款內(nèi)置生物傳感器的腕帶產(chǎn)品，它可以與用戶(hù)的皮膚表面進(jìn)行接觸并能從其汗液中讀取化學(xué)信息，然后展現(xiàn)出該用戶(hù)的身體在劇烈運(yùn)動(dòng)后會(huì)出現(xiàn)怎樣的反應(yīng)。
8月人工晶體的青光眼傳感器(美國(guó))
斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種適用于人工晶體的青光眼傳感器。該傳感器連接外部智能手機(jī)和工作程序，貼在人體內(nèi)來(lái)測(cè)量眼球內(nèi)流體壓力，這是一種測(cè)試青光眼導(dǎo)致失明的方法。
7月利用唾液檢測(cè)血糖的新型傳感器(美國(guó))
布朗大學(xué)(Brown University)的科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種針對(duì)糖尿病患者的新型傳感器，這種新型傳感器可以利用唾液而不是血液，來(lái)檢測(cè)血糖水平，新的傳感器由光源、金屬以及一個(gè)當(dāng)暴露于血糖，會(huì)改變顏色的特殊酶組成。
6月可幫鯰魚(yú)在黑暗中“視物”的傳感器
John Caprio及其同事研究出一種傳感器，這些傳感器可讓鯰魚(yú)感覺(jué)到它們獵物的“呼吸”，從而幫助鯰魚(yú)能在它們稱(chēng)之為家的黑暗、渾濁的水中獵取食物。
監(jiān)測(cè)軍人健康狀況的皮膚生物傳感器(美國(guó))
美軍開(kāi)發(fā)出一種被嵌入繃帶中的扁平狀電子芯片皮膚“生物傳感器”，旨在能對(duì)軍人汗液中的流動(dòng)物質(zhì)進(jìn)行跟蹤，以監(jiān)測(cè)他們的健康狀況，提升他們的表現(xiàn)。
新型傳感器蛋白分子有望降低血藥濃度監(jiān)測(cè)成本(瑞士)
洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員引入了一種新型的光發(fā)射傳感器蛋白質(zhì)，其可以通過(guò)改變光的顏色來(lái)快速揭示病人血液中的藥物含量，該方法非常簡(jiǎn)便，病人自己都可以輕松進(jìn)行操作。
克倫特羅(clenbuterol)，俗稱(chēng)“瘦肉精”，是一種強(qiáng)效選擇性β-激動(dòng)劑，可促進(jìn)骨骼肌中蛋白質(zhì)的合成，加強(qiáng)體內(nèi)脂肪的分解并抑制其合成。動(dòng)物食用后，可有效減少脂肪在體內(nèi)的沉積，提高酮體中瘦肉與脂肪的比率。人食用這類(lèi)肉制品后，克倫特羅可將脂肪分解為游離脂肪酸進(jìn)入血液，引起血壓升高。中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所王弼陡課題組開(kāi)發(fā)出一種新型的電化學(xué)傳感器用于對(duì)克倫特羅的特異性檢測(cè)。
基于DNA序列的新型納米傳感器或可助力癌癥療法研究(意大利)
由意大利羅馬第二大學(xué)等的研究人員通過(guò)研究利用DNA開(kāi)發(fā)出了一種新型工具，其可以對(duì)癌癥細(xì)胞產(chǎn)生的化學(xué)變化進(jìn)行檢測(cè)并作出反應(yīng)，這或許可以幫助將藥物成功運(yùn)送至腫瘤細(xì)胞進(jìn)行作用。
4月新的傳感器分子有助早期檢測(cè)癌癥(芬蘭)
Kari Rissanen教授研究小組發(fā)現(xiàn)一種新的水溶性熒光檢測(cè)系統(tǒng)，新型檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)焦磷酸(PPi)極為敏感，焦磷酸鹽在能量轉(zhuǎn)導(dǎo)，DNA復(fù)制和癌細(xì)胞失調(diào)的代謝過(guò)程中起關(guān)鍵作用。該發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致早期檢測(cè)癌癥細(xì)胞方法的發(fā)展。
3月智能微型化電化學(xué)生物傳感器實(shí)現(xiàn)一步免疫分析檢測(cè)(中國(guó))
中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所物理生物學(xué)研究室研發(fā)了一種基于“氣泡”介導(dǎo)的電化學(xué)生物傳感器，解決了一步反應(yīng)完成免疫分析的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)了多種重要疾病標(biāo)志物的快速靈敏檢測(cè)，有望為便攜式現(xiàn)場(chǎng)生化檢測(cè)提供新的手段。
柔性壓力傳感器使人造皮膚成為可能(中國(guó))
Wenlong Cheng及同事研發(fā)了由夾在兩個(gè)薄聚合物電極之間、嵌入了金納米線的棉紙構(gòu)成的一種柔性壓力傳感器。這種傳感器與迄今性能最好的傳感器一樣靈敏，同時(shí)還可用作麥克風(fēng)和用于監(jiān)測(cè)心率的應(yīng)用。這些傳感器使我們離實(shí)現(xiàn)包括柔性觸摸屏顯示器、人-機(jī)界面裝置和人造皮膚在內(nèi)的未來(lái)電子裝置更近了一步。
可穿戴柔性仿生納米傳感器研究獲進(jìn)展(中國(guó))
中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員張珽帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種新型柔性可穿戴仿生觸覺(jué)傳感器——人造仿生電子皮膚，初步實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音識(shí)別和人體不同生理狀態(tài)的準(zhǔn)確檢測(cè)。
2月一次性尿布傳感器(日本)
東京大學(xué)教授染谷隆夫等人研發(fā)出一種一次性使用的傳感器。該款傳感器可以嵌入到嬰兒尿布里，當(dāng)尿布被尿濕需要更換尿布時(shí)，傳感器將通過(guò)無(wú)線信號(hào)通知照看嬰兒的大人更換尿布。該傳感器還可以像膏藥一樣直接貼在皮膚上，以替代醫(yī)院里經(jīng)常使用的戒指狀的儀器，這些儀器常用來(lái)測(cè)知患者脈搏和血液含氧量。這款傳感器可以監(jiān)測(cè)濕度、壓力、溫度和其他會(huì)改變電阻的現(xiàn)象。
1月將柔性傳感器轉(zhuǎn)移到生物組織表面(瑞士)
Giovanni Salvatore和他的研究小組研發(fā)出一種將很薄的柔性、透明電子器件轉(zhuǎn)移到幾乎任何表面上的一種方法。器件甚至還能被包裹在一根人發(fā)周?chē)瑫r(shí)繼續(xù)發(fā)揮功能。再加上生物兼容性，這一成果為有可能用于健康監(jiān)測(cè)的智能隱形眼鏡提供了新的可能性。 |
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