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“芯片上的实验室”为互联网医疗提供新视野

仪表深度 2020年09月16日 15:50:11 来源:仪表网人气:28868
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  【仪表网 仪表深度】“看病难”已经成为各大城市中稍有名气的医院里常见的问题,不仅仅是搞昂的医疗费,还有花费的大量时间,都让患者望而生畏。而面临大医院资源不足的问题,“分级诊疗”与“自助诊疗”等解决方案逐渐被提上议程。但与此同时,又出现了不可避免的问题:基层医疗机构诊疗水平不足、家用诊疗设备匮乏是上述措施落地的一大门槛。近年来,飞速发展的微流控芯片技术正是要攻克这一难题。
 
  什么是微流控芯片技术?
 
  微流控芯片技术是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上, 自动完成分析全过程。国家科技部《“十三五”生物技术创新专项规划》明确将“芯片上的实验室”列为应重点发展的颠覆性技术之一。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力,已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。
 
  据中国科学院深圳先进技术研究院医工所传感中心执行主任杨慧介绍:“微流控芯片又被称为‘芯片上的实验室’,它的目标是将医学检测实验室完整复制到一块微小的芯片上。”芯片内设置了不同的可供流体通行的通道,用以完成不同的生物或化学反应过程,当需要检测的物质流过某一区域时,受到光的照射,这些物质可以自发或者与其它特定物质结合发出荧光,这些荧光可以通过光学相机等传感器进行读取,从而得知流体通道中需要检测的物质种类与含量。
 
  微流控芯片因何被重用
 
  微流控芯片具有许多普通芯片不具备的特点,例如集成的单元部件越来越多,且集成的规模也归来越大,使得微流控芯片有着强大的集成性。同时,微流控芯片可以大量平行处理样品,具有高通量的特点,分析速度快、耗能低、物耗少、污染小。微流控芯片分析样品所需要的试剂量仅几微升至几十个微升,被分析的物质的体积甚至在纳升级或皮升级。
 
  廉价、安全也是微流控芯片能够被普及的重要因素。我们不得不承认,微流控分析系统在微型化、集成化和便携化方面的优势为其在生物医学研究、药物合成筛选、环境监测与保护、卫生检疫、司法鉴定、生物试剂的检测等众多领域的应用提供了极为广阔的前景。
 
  微流控芯片的前景
 
  据了解,2015年微流控芯片的市场规模约为28亿美金,到2018年市场规模为58亿美金,年复合增长率超过27%。可见微流控芯片技术已经有一定的积累并开始走向成熟,也正因如此,微流控技术逐渐向个性化医疗发展,进入产品的成型期。目前我国的微流控公司也在稳中发展,例如天津的微纳芯科技、杭州霆科生物、理邦仪器等等。甚至是国外的三星企业也出过几款基于微流控的产品。
 
  就像文章开头提到的微流控芯片的应用,目前微流控的产业化应用主要侧重在体外诊断,这一领域在国内市场的发展空间非常大。众所周知,我国的医疗器械与医药消费远远低于其他医疗体系相对成熟的国家,而诊断类医疗器械在整个医疗中重要性不言而喻,它决定着后续的所有治疗方案和用药。因此,中国诊断类医疗器械的发展潜力不可估量。
 
  华为也曾宣布入驻互联网医疗行业,而真正的互联网医疗最应该解决的问题就是智能化医疗检测终端问题。
 
  近年来国家也在财政上逐步增加医疗保健的支出。分级诊疗制度也正逐步实施。可想而知,分级诊疗制度推行以后,将给微流控芯片带来很大发展机遇。
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