当前位置: 主页 > 医药健康 > 前沿医学 > 医学进展

生物电子新“风口”:能否成为时代“发动机”?

2017-05-02 15:32 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 本文探讨了生物电子领域的发展现状与未来趋势。从杜比实验室的EEG帽到各种生物传感器应用,如汗液分析、无创血糖监测等,展示了生物电子技术的进步。市场预测显示生物传感器市场将持续增长。文章还介绍了GSK与Verily的合作,以及生物电子在医疗领域的商业化前景。未来,传感器小型化和数据服务专业化将成为主要趋势,推动更多科技人才涌入该领域。

在美国旧金山的杜比实验室里,有一间精心设计的隔音客厅。受访者需佩戴一顶挂满金属纽扣的皮帽,坐在皮革沙发上,手腕上套着类似Apple Watch的穿戴设备。整个氛围充满黑科技气息。

这是一顶64通道的EEG帽,嵌入能测量大脑神经元电活动的生物传感器;手腕上的设备可测量心率和皮肤电反应。房间中还架设了热成像相机,即时观察皮肤温度变化;指尖则佩戴测量脉搏血氧的小型设备。

这间完整的生物物理实验室于2015年由杜比实验室建立,首席科学家Poppy Crum表示,其目的是更好地理解人类对视频和音频的体验。事实上,该团队自2012年就开始研究人类对音视频的生理反应。

杜比并非首家采用生物传感器研究人机交互的公司。美国Electrozyme公司开发了内置生物传感器的腕带,可读取汗液中的化学信息;布朗大学科学家开发出利用唾液检测血糖的传感器,实现无创监测;美军在2014年开发了嵌入绷带的生物传感器,监测军人汗液中的物质以评估健康状况;意大利科学家利用DNA开发传感器,检测癌细胞化学变化并辅助药物递送。

根据市场调研公司PMR的报告,全球生物传感器市场将从2014年的129亿美元增长至2020年的225亿美元,复合年增长率为9.7%。北美是最大市场,亚太地区增长最快。

DNA传感器(基因传感器)能将目标DNA的存在转变为可检测的电信号,适用于传染病、遗传病和恶性肿瘤的检测。在纳米膜技术推动下,DNA传感器在即时检测中的应用将越来越广。

未来十年,即时检测潮流将到来。生物传感器将实现个性化,例如通过3D打印技术。美国研究人员开发出3D打印的可植入血压传感器;劳伦斯利弗莫尔国家实验室创造了纳米级“模孔蛋白”碳纳米管,可用于药物运输和DNA测序;梅奥诊所与Gentag公司计划开发一次性无线可穿戴贴片传感器,与智能手机整合,用于糖尿病和肥胖症监控。

2016年8月1日,英国葛兰素史克(GSK)与美国Verily公司宣布投资5.4亿英镑创建Galvani Bioelectronics,标志着生物电子在医疗领域的商业化迈出重要一步。GSK自2012年起关注生物电子领域,开展了50多项研究。Verily源自谷歌Google X实验室,曾开发血糖检测隐形眼镜等项目,但面临质疑。

生物电子学包含两方面:一是研究生物体系的电子学问题,如生物分子电子特性和信息处理;二是应用电子信息技术解决生物学问题,如生物信息获取和分析,以及纳米技术辅助的医学检测和治疗。

在商业转化中,生物电子形成两大核心技术:生物传感器(超导技术、生物芯片、纳米技术)和生物信息(采集、建模、解读)。未来趋势包括传感器设备小型化和数据服务专业化,将催生大量细分科技公司,吸引软件工程师和产品经理进入生物信息领域,自动化工程师转型至生物传感器物联网公司。

    发表评论