作為一門由生物、化學、物理、醫(yī)學、電子技術(shù)等多種學科互相滲透成長起來的高新技術(shù),生物傳感器在近幾十年獲得蓬勃而迅速的發(fā)展。相較于部分發(fā)達國家,國內(nèi)企業(yè)在生物傳感器研發(fā)上面較為落后,但仍有望通過互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的推動實現(xiàn)“彎道超車”。
有人把21世紀稱為生命科學的世紀,也有人把21世紀稱為信息科學的世紀。生物傳感器正是由生命科學和信息科學集成發(fā)展起來的一門交叉學科。經(jīng)過近半個世紀的發(fā)展,生物傳感器已經(jīng)成為一個涉及內(nèi)容廣泛、多學科介入交叉并且充滿創(chuàng)新活力的科技領(lǐng)域。
生物傳感器(biosensor),是一種對生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號進行檢測的儀器。是由固定化的生物敏感材料作識別元件(包括酶、抗體、抗原、微生物、細胞、組織、核酸等生物活性物質(zhì))、適當?shù)睦砘瘬Q能器(如氧電極、光敏管、場效應(yīng)管、壓電晶體等等)及信號放大裝置構(gòu)成的分析工具或系統(tǒng)。
作為一門由生物、化學、物理、醫(yī)學、電子技術(shù)等多種學科互相滲透成長起來的高新技術(shù),生物傳感器因其具有選擇性好、靈敏度高、分析速度快、成本低、在復(fù)雜的體系中進行在線連續(xù)監(jiān)測,特別是它的高度自動化、微型化與集成化的特點,使其在近幾十年獲得蓬勃而迅速的發(fā)展。
目前,生物傳感器的應(yīng)用范圍已經(jīng)涉及醫(yī)療診斷、食品毒性檢測、農(nóng)業(yè)檢測、工業(yè)過程控制和環(huán)境污染控制等眾多方面。生物傳感器市場主要包括電化學、光學、壓電、熱敏電阻;其中,電化學生物傳感器是生物傳感器中最常用的技術(shù),而光學生物傳感器將成為增長最快的技術(shù)類型。
由于傳感器能夠?qū)θ梭w表面和內(nèi)部溫度、血壓、血液和呼吸流量、心腦電波、腫瘤等進行高精度診斷,醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域近年來成為傳感器的新興應(yīng)用市場。目前,國內(nèi)傳感器應(yīng)用領(lǐng)域分布在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的比例為11%,列機械設(shè)備制造、家用電器、科學儀器儀表領(lǐng)域之后的第四位。
有機構(gòu)預(yù)計未來6年,全球生物傳感器市場將經(jīng)歷快速增長,該市場2043市值為150億美元,到2020年將達到270億美元,復(fù)合年增長率(CAGR)超過為10%。北美是全球生物傳感器最大的市場。
從全球范圍來看,國外大企業(yè)已經(jīng)紛紛在這個產(chǎn)業(yè)布局,參與全球生物傳感器市場的包括雅培、西門子醫(yī)療、novabiomedical、拜耳、強生、美敦力、羅氏等企業(yè)。相較于此,國內(nèi)企業(yè)在生物傳感器研發(fā)上面已經(jīng)落后了許多,不過我國生物傳感器產(chǎn)業(yè)還是有希望通過互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的推動實現(xiàn)“彎道超車”。
具體來說,可從這三個方面重點展開工作:一是開發(fā)新的酶分子元件,增加生物傳感器檢測指標,實現(xiàn)對多種代謝產(chǎn)物的檢測;二是將生物傳感器與物理、化學傳感器融合,研發(fā)多傳感器分析模塊,建立工業(yè)生物過程的在線檢測與自動控制系統(tǒng);三是生物傳感器與信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合,構(gòu)建新型的智能化工業(yè)生物過程控制與運行模式。
新聞來源:中國智能制造網(wǎng)