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便携式检测设备的大时代
上传日期:2014-11-22 来源:生命科学研究快报      共有1380人次浏览
 
 
 

1        rHEALTH技术的优势

开发者将上述要闻中的技术,称为rHEALTH技术,可用于检测细胞计数、艾滋病毒感染、维生素D水平、体内多种蛋白质等,且该技术所需采集的血量较少,因而同时具备了便携式、多功能、集成型的特点。

2        利用微量血液的便携式检测产品

基于rHEALTH技术,研发人员正在根据不同的需求,致力于三种产品:面向转化研究的rHEALTH One,面向临床应用的rHEALTH X,以及面向终端消费者的rHEALTH X1

除了rHEALTH系列外,此前已经有多种便携式检测产品得到开发,这些产品的开发超越了传统的可穿戴设备范畴。例如,斯坦福大学医学院开发的便携式微芯片,在避免用传统的放射性的同时,还可以用于快速检测高风险的Ⅰ型糖尿病人群,并把Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病加以区分。与rHEALTH系列类似的是,采用微芯片后,该类产品的用血量很少。在Ⅱ型糖尿病的快速检测这一领域,罗氏、德国西门子已经开发了多系列的便携式检测产品。

3        便携式检测产品的大市场

除血液检测和可穿戴设备外,尿液、唾液或其他体液的便携式快速检测试剂盒的开发也如火如荼,且通过与第三方应用程序(APP)(例如Colorimetrix app)的结合,可以直接通过比色来一定程度上实现高敏感度分光光度计等才能实现的功能,从而极大地推动移动医疗的快速发展。

便携式即时检测产品的最大作用在于,实现了医疗护理的分散,减轻了医护人员的负担,实现了疾病筛查方面的限制,从而开拓了大市场。如果说可穿戴设备仍然处于早期发展阶段,那么便携式血糖仪等已经充分地证明了巨大的市场前景。再如,Cepheid公司的多重耐药金黄色葡萄球菌(MRSA)及耐药性结核分枝杆菌(MTB)院内感染检测产品刚上市时销售额几乎为零,但目前已经扩展至数亿美元。

事实上,无论是艾滋病、肺结核和痢疾等感染性疾病的检测,还是常见的生理指标检测,均有可能通过快速检测试剂盒与便携式检测设备(最为常见的就是利用APP的比色)来实现。除疾病检测外,在畜牧行业的诊断、环境监测等方面,产品开发和市场拓展均已起步。

4        多类企业的交叉竞争格局

正因如此,即使是传统的制药企业(例如拜耳),也在寻求往医疗器械市场拓展的机会。此外,由于未来的便携式检测设备越来越依赖于模拟和混合信号处理技术,不少半导体企业、软件企业和互联网企业也在加入这一领域的竞争,形成交叉性的拓展格局。例如,Google X实验室开发的微型磁性纳米粒,可用于检测和监控用户的健康状况,从而实现疾病筛查。

5        微型化背后的技术突破

从半导体技术的角度看,微型磁性纳米粒等便携式产品的发展,依赖于产品的微型化,而这又依赖于高精度、高集成的信号链产品和适合便携式应用的电源管理、无线射频产品开发。同时,未来传感器体积的微型化开发,或许也将意味着成本的同步降低。当成本降低至足够低的水平后,或许新型的传感器将可一次性使用,从而得以在各个类别的便携式产品中得到开发和应用。

6        从常见的生化诊断到分子诊断

从生物学检测方法来看,便携式即时检测产品的开发,已经渐进地从传统的生物化学方法,拓展至分子诊断技术领域。在Life TechnologiesGE HealthcarePromega开发测序产品的同时,便携式测序仪的开发也进入不少研究者的视野。例如,新西兰奥塔哥大学的研究者研发了便携式DNA测序仪Freedom 4,其重量与笔记本电脑相当,可用于病毒感染等医学检测、畜牧疾病的检测、环境微生物的监测。检测得到的数据,可通过智能手机实时传输,并应用程序进行分析。再如,日本电气株式会社(NEC)也开发了用于法医学的便携式DNA分析仪(P-DNA Analyzer),该分析仪可用于黏液、血液样本的分析,分析过程无需将样本运送至实验室,在一小时内快速鉴定DNA

7        数据分析的大时代

从信息技术的角度看,便携式检测设备的开发,也将意味着数据规模的海量增长。在未来,仅硬件的传感器数量或许将达到万亿个,而数据量也将远远超出今天人们所认为的“大数据”的规模。与此同时,数据类型也将极大的扩展,融合分析应用将丰富人们的知识。例如,仅在医学领域,体征数据(如心率、脉率、呼吸频率、体温、热消耗量等)、分子数据等多类数据的融合,或许将引领健康研究的新时代。

而随着数据获取、分析和应用的拓展,大数据分析能否部分地替代临床试验,也许将成为未来研发、监管和消费者思考的一大问题。

(江洪波 于建荣 整理)

 

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