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傳感器領域的技術發(fā)展直接影響到移動醫(yī)療的產品迭代，成本控制及用戶體驗，因而值得互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療創(chuàng)業(yè)者與投資方密切關注。尤其在可穿戴設備領域，更直接影響數(shù)據(jù)采集端的采集能力。 根據(jù)全球知名市場調研公司PMR(Persistence Market Research)近日發(fā)布的一份新報告，未來6年，全球生物傳感器(biosensor)市場將經(jīng)歷快速增長，該市場2014市值為129億美元，到2020年將達到225億美元，復合年增長率(CAGR)為9.7%。按地理劃分，北美是全球生物傳感器的最大市場，2014年市值57億美元，預計到2020年將達到95億美元，預測期內復合年增長率(CAGR)為8.9%。而由于醫(yī)療保險普及率的不斷擴大、人口基數(shù)大以及衛(wèi)生保健系統(tǒng)的不斷升級，亞太地區(qū)將成為增長最快的地區(qū)。 甘肅省科學院傳感技術研究所研究小組認為，未來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)合其他技術發(fā)展。 1)功能多樣化：未來的生物傳感器將進一步涉及醫(yī)療保健、疾病診斷、食品檢測、環(huán)境監(jiān)測、發(fā)酵工業(yè)等各個領域; 2)小型化：隨著微電子機械系統(tǒng)技術和納米技術不斷深入到傳感技術領域，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)使人們可在家中進行疾病診斷，在市場上直接檢測食品成為可能; 3)智能化與集成化：未來的生物傳感器與計算機結合更緊密，實現(xiàn)檢測的自動化系統(tǒng)，隨著芯片技術越來越多地進入生物傳感器領域，以芯片化為結構特征的生物芯片系統(tǒng)將實現(xiàn)檢測過程的集成化、一體化; 4)低成本、高靈敏度、高穩(wěn)定性和高壽命：生物傳感器技術的不斷進步，必然要求不斷降低產品成本，提高靈敏度、穩(wěn)定性和延長壽命。這些特性的改善也會加速生物傳感器市場化、商品化的進程; 5)生物傳感器將不斷與其他分析技術聯(lián)用，如流動注射技術、色譜等，互相取長補短。 以下為2014年國內外生物傳感器新技術： 2014年國內外生物傳感器新技術大事記 11月汗液實時檢測生物傳感器，(美國) 由約書亞·韋德米勒(Joshua Windmiller)和賈瑞德·譚格尼(Jared Tangney)創(chuàng)辦的關注汗液數(shù)據(jù)分析的公司Electrozyme，研制出一款內置生物傳感器的腕帶產品，它可以與用戶的皮膚表面進行接觸并能從其汗液中讀取化學信息，然后展現(xiàn)出該用戶的身體在劇烈運動后會出現(xiàn)怎樣的反應。 8月人工晶體的青光眼傳感器(美國) 斯坦福大學的研究團隊開發(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和工作程序，貼在人體內來測量眼球內流體壓力，這是一種測試青光眼導致失明的方法。 7月利用唾液檢測血糖的新型傳感器(美國) 布朗大學(Brown University)的科學家開發(fā)出一種針對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，來檢測血糖水平，新的傳感器由光源、金屬以及一個當暴露于血糖，會改變顏色的特殊酶組成。 6月可幫鯰魚在黑暗中“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感覺到它們獵物的“呼吸”，從而幫助鯰魚能在它們稱之為家的黑暗、渾濁的水中獵取食物。 監(jiān)測軍人健康狀況的皮膚生物傳感器(美國) 美軍開發(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”，旨在能對軍人汗液中的流動物質進行跟蹤，以監(jiān)測他們的健康狀況，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)測成本(瑞士) 洛桑聯(lián)邦理工學院的研究人員引入了一種新型的光發(fā)射傳感器蛋白質，其可以通過改變光的顏色來快速揭示病人血液中的藥物含量，該方法非常簡便，病人自己都可以輕松進行操作。 克倫特羅(clenbuterol)，俗稱“瘦肉精”，是一種強效選擇性β-激動劑，可促進骨骼肌中蛋白質的合成，加強體內脂肪的分解并抑制其合成。動物食用后，可有效減少脂肪在體內的沉積，提高酮體中瘦肉與脂肪的比率。人食用這類肉制品后，克倫特羅可將脂肪分解為游離脂肪酸進入血液，引起血壓升高。中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程技術研究所王弼陡課題組開發(fā)出一種新型的電化學傳感器用于對克倫特羅的特異性檢測。 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等的研究人員通過研究利用DNA開發(fā)出了一種新型工具，其可以對癌癥細胞產生的化學變化進行檢測并作出反應，這或許可以幫助將藥物成功運送至腫瘤細胞進行作用。 4月新的傳感器分子有助早期檢測癌癥(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系統(tǒng)，新型檢測系統(tǒng)對焦磷酸(PPi)極為敏感，焦磷酸鹽在能量轉導，DNA復制和癌細胞失調的代謝過程中起關鍵作用。該發(fā)現(xiàn)可能導致早期檢測癌癥細胞方法的發(fā)展。 3月智能微型化電化學生物傳感器實現(xiàn)一步免疫分析檢測(中國) 中國科學院上海應用物理研究所物理生物學研究室研發(fā)了一種基于“氣泡”介導的電化學生物傳感器，解決了一步反應完成免疫分析的關鍵技術問題，并實現(xiàn)了多種重要疾病標志物的快速靈敏檢測，有望為便攜式現(xiàn)場生化檢測提供新的手段。 柔性壓力傳感器使人造皮膚成為可能(中國) Wenlong Cheng及同事研發(fā)了由夾在兩個薄聚合物電極之間、嵌入了金納米線的棉紙構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，同時還可用作麥克風和用于監(jiān)測心率的應用。這些傳感器使我們離實現(xiàn)包括柔性觸摸屏顯示器、人-機界面裝置和人造皮膚在內的未來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展(中國) 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究員張珽帶領團隊開發(fā)出一種新型柔性可穿戴仿生觸覺傳感器——人造仿生電子皮膚，初步實現(xiàn)了語音識別和人體不同生理狀態(tài)的準確檢測。 2月一次性尿布傳感器(日本) 東京大學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，當尿布被尿濕需要更換尿布時，傳感器將通過無線信號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，這些儀器常用來測知患者脈搏和血液含氧量。這款傳感器可以監(jiān)測濕度、壓力、溫度和其他會改變電阻的現(xiàn)象。 1月將柔性傳感器轉移到生物組織表面(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)周圍同時繼續(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)測的智能隱形眼鏡提供了新的可能性。 |
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