傳感器 poct  儀器設(shè)備

這幾年，隨著AI人工智能的不斷發(fā)展，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新技術(shù)也與時俱進(jìn)，其中POCT技術(shù)（即時檢測）基于云的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)、芯片實驗室平臺和基于智能手機的技術(shù)和可穿戴技術(shù)的創(chuàng)新都預(yù)示著未來實驗室儀器設(shè)備將“革新?lián)Q代”。

WHO 目前已批準(zhǔn)即時診斷作為重點研究項目，以應(yīng)對迄今為止持續(xù)兩年的流行疾病。與基于實驗室的金標(biāo)準(zhǔn) PCR 測試相比，其目的是提高周轉(zhuǎn)時間和易用性。這些項目包括快速抗原測試、替代核酸擴增方法和靠近患者的新型傳感器。

2021 年已在多個環(huán)境中部署 POCT

在2021年里WHO已在多個環(huán)境中部署 POCT。較為突出的應(yīng)用是血糖監(jiān)測和妊娠試驗。根據(jù)加州斯坦福大學(xué)基因組技術(shù)中心的相關(guān)消息，已有廣泛的 POC 測試和診斷設(shè)備可用，包括但不限于血糖監(jiān)測、妊娠和不孕癥測試、傳染病測試、膽固醇測試和心臟標(biāo)志物。不過目前，POCT技術(shù)主要集中應(yīng)用在 血氣分析、血紅蛋白檢測、凝血酶原時間和傳染病檢測等相關(guān)環(huán)境 。未來生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的腫瘤標(biāo)志物、流式細(xì)胞術(shù)（主要用于化療監(jiān)測）、內(nèi)分泌功能檢測和治療藥物監(jiān)測都將受益于 POCT這項新技術(shù)。

技術(shù)進(jìn)步改變 POCT 應(yīng)用

隨著芯片技術(shù)、微流體和新型生物傳感器的小型化方向，這些都為 POCT 新系統(tǒng)的設(shè)計提供了條件。芯片實驗室技術(shù)是 POCT 的主要驅(qū)動力之一，尤其是在傳染病診斷方面。這項技術(shù)意味著現(xiàn)在可以在護(hù)理點使用各種生物測定，例如微生物培養(yǎng)、聚合酶鏈反應(yīng)/ PCR 和ELISA酶聯(lián)免疫吸附測定等。

同樣，新興的微流體技術(shù)包括一組微型組件，允許在微觀水平上分析化學(xué)或生物樣品?；谖⒘黧w的 POCT 設(shè)備廣泛用于分子生物學(xué)以及化學(xué)和生化分析。它們可以在一個單元中實現(xiàn)檢測和流體調(diào)節(jié)。 新型POCT技術(shù)對檢測小體積目標(biāo)分析物時的將具有較高的靈敏度和特異性。

POCT 目前圍繞主要兩種生物技術(shù)展開，即：側(cè)向流動分析 LFA和核酸擴增。前一種主要用于妊娠試驗；檢測 HIV、單純皰疹病毒、肝炎、傳染病（埃博拉、登革熱、瘧疾）和呼吸道感染；另外還可以通過識別特定的生物標(biāo)志物，用于癌癥等診斷和預(yù)后。后一種則更為敏感和特異，它是基于芯片上的聚合酶鏈反應(yīng) PCR和等溫擴增。我們知道，核酸擴增可用來檢測一系列傳染型疾病，例如肺炎支原體、百日咳博德特氏菌、肺炎軍團(tuán)菌、甲型流感病毒、SARS、軍團(tuán)菌、曲霉菌、以及現(xiàn)在的 COV-19。

POCT儀器設(shè)備的變革

POCT設(shè)備制造商一直在尋找方法來設(shè)計產(chǎn)品，以具有成本效益的方式來提供給用戶較高的舒適度。目前常見的POCT設(shè)備尚屬于常規(guī)的實驗室儀器設(shè)備，以多種形式存在：比如：臺式、監(jiān)控、便攜、便攜、手持和一次性。近年來，智能手機和可穿戴設(shè)備的智能設(shè)備也開始逐漸融入POCT領(lǐng)域,以前移動 POCT是使用傳感器檢測來自體外樣本（如：眼淚、尿液、血液、汗液和唾液等體液）的信號，而可穿戴 POCT 則直接檢測身體上的信號并通過無線通信將量化結(jié)果發(fā)送智能診斷。此過程中，智能手機充當(dāng)小型計算機，通過內(nèi)置傳感器、高分辨率攝像頭、快速無線連接以及使用各種軟件和應(yīng)用程序的能力對敏感和特定的數(shù)據(jù)進(jìn)行量化。這意味著它們可以作為移動 POCT 中的獨立傳感器和探測器。同樣，可穿戴 POCT 設(shè)備可以是物理傳感器，用于以較小程度 的侵入從皮膚、眼睛或口腔采集樣本。它們可以有多種形式，例如紋身、貼片、手表、眼鏡和隱形眼鏡，并且可以與智能手機集成以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。這樣的檢測使人們 可以持續(xù)監(jiān)測 、及時了解自己的健康狀況。

人工智能AI和機器學(xué)習(xí)ML

人工智能 (AI)、機器學(xué)習(xí) (ML) 和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在開始集成到 POCT 中。這些 AI 模塊已經(jīng)證明了它們在診斷研究中的價值。但是，測試應(yīng)用程序的準(zhǔn)確性差異較大，因此當(dāng)前這些應(yīng)用程序智能作為參考。由于樣本可以直接在護(hù)理點 (POC) 進(jìn)行數(shù)字化，所以可以在高端實驗室之外部署高級數(shù)字診斷技術(shù)，例如使用醫(yī)學(xué) AI 算法進(jìn)行樣本分析。在自動數(shù)字圖像分析和人工智能的支持下，POC 數(shù)字顯微鏡已應(yīng)用于癌癥手術(shù)期間采集的樣本或寄生蟲學(xué)樣本進(jìn)行常規(guī)顯微鏡診斷。同時POCT新興技術(shù)還用于抗體檢測、抗原檢測、免疫分析、RT-PCR、基因擴增和 CRISPR/Cas9 基因組編輯等環(huán)境。

POCT市場需求激增

POCT 系統(tǒng)占體外診斷的 30%。據(jù) Reportlinker機構(gòu)數(shù)據(jù)顯示全球 POCT 市場預(yù)計將在幾年內(nèi)快速增長，預(yù)計到 2025 年將達(dá)到 506 億美元，而 2020 年為 295 億美元——復(fù)合年增長率為 11.4%。十五家主要市場參與者：Abbott Laboratories（美國）、Roche Holding AG（瑞士）、Siemens Healthineers AG（德國）、Danaher Corporation（美國）、Becton Dickinson and Company（美國）、Johnson & Johnson（美國）、Instrumentation Laboratory Company（美國）、PTS Diagnostics Inc（美國）、Quidel Corporation（美國）、Chembio Diagnostic Systems Inc（美國）、Sekisui Diagnostics LLC（美國）、Nova Biomedical Corporation（美國）、EKF Diagnostics Holdings plc（英國）、AccuBioTech Co.、 Ltd（中國）和 Trinity Biotech Plc（愛爾蘭）。預(yù)計 2022 年 POCT 市場產(chǎn)品收入：葡萄糖監(jiān)測占比（39%）

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