- 7個令人驚嘆的醫用生物傳感器
- 發布日期：2016-12-22 瀏覽次數：3715
前言
由于全球市場對生物傳感技術的需求不斷增長，這些創新的醫用生物傳感器技術可能會在醫療科技領域產生大的影響。
由于對新技術需求的飛速增加，可以看到全球醫用生物傳感器技術市場繼續顯著增長。根據美國市場研究機構Persistence Market Research的一份報告，最近的估計顯示，全球生物傳感技術市場市值在2020年可能達到220億美元，這在很大程度上要歸功于對定點照護技術需求的增加，以及慢性疾病的增多和整體健康意識的提升。
隨著生物傳感技術的發展，變得越來越普遍，它們已經開始在醫療器械范圍內開辟出更多專業的領域。從病毒和疾病檢測到康復和藥物劑量，過去的每一年醫用生物傳感器做得越來越多。以下的一些生物傳感器裝置，可能會在醫療領域產生巨大顯著的影響。葡萄糖監測
因為研究人員尋求開發可穿戴式生物傳感器，可以通過皮膚上的汗水監測患者的葡萄糖水平，在未來幾年，生物傳感技術很可能成為糖尿病患者不同人生的制造者。德克薩斯大學達拉斯分校已經開發出一種大約25美分尺寸大小的傳感器，可以檢測汗液中的皮質醇，并提供來自周圍汗液的實時數據（所顯示的）。
同樣的，一組來自香港理工大學和中國浙江大學的研究人員正在努力開發一種可以集成到微流控芯片中的光纖葡萄糖傳感器，從而創造出一種可以測量血糖水平的廉價便攜式設備。最近，我們看到了各種不同的技術，都是旨在提供一種較少侵入性的葡萄糖監測方法，甚至紋身形式的傳感技術——所有需要做的就是扎一下手指頭，就結束了。有了這些新技術，這些傳感器的實體可能比以往任何時候都更接近我們。
檢測DNA突變
新的電石墨烯生物傳感器芯片可能是種被用作生物醫學植入物，可以實時讀取和檢測DNA突變的芯片。來自加州大學圣地亞哥分校雅各布斯工程學院（Jacobs School of Engineering at UC San Diego）的研究人員正在開發一種廉價的生物傳感器技術，可以高分辨率檢測人類基因突變，并能把數據無線傳輸到移動設備上。
該技術可以全新一代的診斷方法和個性化治療，因為生物傳感器芯片可用于進行活檢和詳細的DNA測序。由于芯片連接到石墨烯晶體管，它使芯片能夠以電子方式運行——使其成為將動態DNA納米技術與高分辨率電子傳感相結合的產品。
疾病診斷
巴西國家納米技術實驗室的研究人員開發了一種新的生物傳感器，能夠檢測出與神經退行性疾病以及幾種不同類型癌癥相關的特定分子。該裝置被設計為在與谷胱甘肽S-轉移酶接觸時反應，谷胱甘肽S-轉移酶是一種與帕金森氏病、阿爾茨海默病、乳腺癌和其他疾病相關的酶。
該裝置是玻璃載片上的有機納米級晶體管，使用納米級系統識別特定分子，可以被用來快速和安全地診斷復雜疾病。該裝置的便攜性和低成本使其適用于任何實際的生活環境中，并且可以經過調整改進用于檢測與不同疾病相關的其他物質或分子。該團隊最終計劃創建一個基于紙張的生物傳感器，盡可能的進一步改善便攜性和成本費用。
病毒檢測
當說到診斷，生物感測技術可以在病毒檢測中發揮重要作用。來自中國香港理工大學的研究人員創造了一種新的納米生物傳感器，可以在短短2至3小時內檢測到各種不同的病毒。
傳統的測試方法可能需要一到三天才能完成，然而，這種新的生物傳感器使用增頻轉換發光共振能量轉移（LRET）用于液相系統中的超靈敏病毒檢測。該技術的設計和操作簡單，并且不需要使用任何昂貴的設備或專業技能。該技術還被設計用于識別幾乎任何已知的目標病毒的基因序列。遲早，這個技術甚至可以經過調整改進用于在單個測試平臺上識別多種流感病毒。
藥物劑量
一種新的生物傳感芯片可以通過施藥新的個性化治療的發展，這一切都要歸功于來自瑞士洛桑研究所（Luasanne Research Institute）研究人員的努力。這個一厘米大小的正方形設備包含了一個電路，一個控制單元和一個無線電傳輸模塊，一旦植入體內后，允許芯片讀取信息，并跟大量的化合物做出反應。
該芯片將允許醫生監測藥物對新陳代謝系統影響的實時效果，這個成就可以全新一代的個性化治療和精確療法。該小組聲稱，這個生物傳感芯片將是可以測量pH值，溫度和代謝相關分子如葡萄糖和膽固醇的。到目前為止，該裝置只是在老鼠體內做過測試，但結果是非常有前景和希望的。這個技術可能在2020年前在人體試驗中投入使用。
腦損傷檢測
由于研究人員一直在尋找新方法來診斷腦外傷，腦損傷已經成為醫學世界中的一個重要問題，特別是在運動醫學領域中。來自約翰霍普金斯大學（Johns Hopkins）的心臟病學專家和工程師一直想利用生物傳感技術，在發生嚴重的腦損傷時來警示提醒醫生，特別是在心臟手術中。兩組人合作開發了一種指甲大小的生物傳感器，可以檢測與腦損傷相關的特定蛋白質。
作為心臟手術的結果，兒童往往很多時候會出現神經發育的問題，最近的研究表明，多達40％的進行心臟手術的嬰兒患者在核磁共振成像掃描（MRI）中出現腦部異常。這個新的傳感器平臺經過設計，可以識別作為腦損傷生物標記的特定蛋白質，并且最終可以在手術室外使用，為運動員和事故受害者快速檢測和診斷腦損傷。
監測康復患者
英國的一些大學正在合作設計和開發廉價，不引人注目的生物感應技術，可用于使用輪椅或假肢的康復病人。研究人員計劃進行各種不同的研究，利用生物傳感技術，以臨時紋身和智能手表的形式收集數據，并監測具體康復設備和鍛煉的效果。
該研究將觀察患者在家里使用的反應如何，以及如何應對康復設備和鍛煉，以便開發能夠使用生物傳感器信息的軟件，支持那些選擇在家中進行康復的患者。這個研究的目的是使用這些技術提供的信息來改善患者治療，以及改善家用康復設備的設計和功能。
以上內容引用自 2016-12-20 Medtec China Medtec醫療器械設計與制造
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