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可穿戴生物傳感器在醫(yī)療應(yīng)用中前景廣泛，但在大規(guī)模商業(yè)化之前還有很多問題需要解決。美國Nature雜志對該行業(yè)的最新進展作了詳細介紹，本文摘取并編譯報告的部分內(nèi)容，幫助大家了解可穿戴生物傳感器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。
2025年市場規(guī)模有望達28.6億美元
據(jù)來自GrandViewResearch的市場報告，2016年，全球可穿戴設(shè)備市場規(guī)模約為1.5億美元，預(yù)計2025年將達到28.6億美元。新增市場規(guī)模中的很大一部分將由可穿戴生物傳感器貢獻。目前，可穿戴生物傳感器主要分三類：表皮可穿戴生物傳感器、眼部可穿戴生物傳感器和口腔可穿戴生物傳感器。
表皮可穿戴生物傳感器
人體的絕大部分都為皮膚所覆蓋，在各類可穿戴生物傳感器中，通過皮膚來接觸人體的表皮可穿戴生物傳感器受關(guān)注度最高。
表皮可穿戴生物傳感器可在皮膚表面對汗液或間質(zhì)液采樣，并對其中的生物標志物進行實時分析或連續(xù)監(jiān)控。此類傳感器通常依賴于生物受體，以生物催化和離子識別標志物，并以光學(xué)、電化學(xué)或機械等不同的傳導(dǎo)模式相結(jié)合。目前，電化學(xué)和色差是兩種主要的傳導(dǎo)模式。目前，表皮可穿戴生物傳感器已研發(fā)成功，常見的傳感器集成方式有電子皮膚、臨時打印的紋身、腕帶、貼片或直接嵌入紡織品等。這些集成方式可以確保傳感器與皮膚緊密接觸，并在身體運動時承受機械壓力。
眼部可穿戴生物傳感器
淚液也是一種可用來監(jiān)測人體生理狀態(tài)的生物液體。淚液中的生物標志物分子直接從血液中擴散出來，加上淚-血閉環(huán)，體現(xiàn)了與血壓中標志物濃度的關(guān)聯(lián)。淚液是眼睛防污機制的一部分，成分不如血液復(fù)雜，這些特性使得淚液對無創(chuàng)監(jiān)測及診斷來說更具吸引力。
口腔可穿戴生物傳感器
唾液中的許多生物標志物通過參與體內(nèi)血液循環(huán)，以細胞轉(zhuǎn)運或細胞間傳輸?shù)姆绞竭M入唾液，使唾液能夠反映人體生理狀態(tài)，是一種理想的可替代血液進行分析的體液。
此外，唾液中有較高的蛋白質(zhì)含量，適合檢測其中與疾病和應(yīng)激相關(guān)的生物標志物，在生物醫(yī)學(xué)和健康監(jiān)測中具有重要的應(yīng)用價值。
同樣，除了現(xiàn)有的體液類型，應(yīng)嘗試從新的體液類型上尋找機會。這種對更大范圍生物標志物的實時分析也將使生物醫(yī)學(xué)的其他領(lǐng)域受益，如由生物標志物引導(dǎo)的新實驗療法的臨床開發(fā)。
02準確性和穩(wěn)定性
03系統(tǒng)集成和硬件
對硬件、供電和通信問題的關(guān)注對此類傳感器的實際應(yīng)用至關(guān)重要。
硬件組件必須與生物傳感器平臺高度集成，并根據(jù)特定應(yīng)用需求進行修改。包含全功能微控制器的印刷式無線電路板因具有靈活性和較好的成本效益而被廣泛應(yīng)用，這種印刷電路板可與電池集成。
