生物传感器-增强和提升患者体验

我们正在经历生物传感技术在跨行业中的快速发展。该项技术将在医疗行业目前特别关键的时期创造出新的机会点。它不仅具有为患者提供改变生活的解决方案的潜力，而且还可以为医疗专业人士(HCP)和服务提供方减轻目前所面对的冗长时间、有限资源和高额成本等的负担。

在全球大流行和远程健康监测需求的加速推动下，关于生物传感器的需求和投资在过去几年中持续飙升，预计到2026年全球这一市场将达到367亿美元。

虽然使用生物传感器来支持患者健康福祉管理并不是什么新鲜事，但当前情况的不同之处在于，它们与人工智能、机器学习、大数据和纳米技术等其他技术进行更广泛应用，甚至拓宽了护理的边界。通过与这些其他技术的集成来增强生物传感器的能力，我们可以改进数据分析、模式识别和理解复杂生物信息的能力。反过来，这可以提供更快、更经济、可扩展的解决方案——从疾病预防、诊断再到治疗和康复——既可以在传统的医疗保健环境中实现，也可以患者在家中实现。

正向的技术思考驱动创新

在创新中，我们有时急于求成——总在关心下一个重大突破会是什么？我们能做什么与众不同的改变？ 可以利用哪些新技术？然而，在深入研究生物传感器在医疗领域的新机会之前，我们有必要暂缓一下，首先复盘下现有的经验和新的应用，更重要的是了解这些对患者、用户旅程和关键利益相关者的整体体验的影响是什么。

采用这种双重方法的目的不仅在于能够发现新的机会或解决新的问题，而且还可以识别和拓宽现有的积极经验，从而为之后的工作打下坚实基础。毕竟，技术的快速就位并不代表用户会以同样的速度给予响应。将新颖的或未知的应用程序或体验用更被人熟悉的应用程序或体验分层，会是用户是否会采用和保留新技术或现有技术的关键。

生物传感器为医疗带来的好处

对于患者来说，生物传感器提供了一种更方便、更不显眼的、侵入性更小的检测、监测和控制自身多种健康状况的方法。患者的健康数据可以通过可穿戴及移动设备持续收集并直接与医护人员共享。一些应用程序甚至支持患者实时查看他们的健康数据，使他们能够更好地控制和拥有自己的健康，并努力建立更健康的行为。

生物传感器还提供了提高患者依从性的机会，因为常规监测可以在舒适和方便的家中或工作场景进行，而不再是在医院或诊所，节省了人们的时间、精力和金钱——这对婴儿、老年人、脆弱患者或生活在更偏远地区的人尤其有益。

对于医疗专业人士来说，生物传感器提供了一种前所未有的定制医疗服务，提高了诊断和治疗的效率，并有可能为医疗专业人士节省时间，并将节省的时间用于常规监测之外的更重要任务。

值得注意的是，生物传感器可以为医疗企业提供可观的经济效益。它们提供了一种可扩展的解决方案，通过降低到诊所做常规检测的患者数量，节省潜在的成本。这不但为医疗资源减负，也解决了患者错过预约的问题以及它们对全球国家医疗系统构成的重大挑战。例如，在英国，2021/22年度约有1/ 15的预约被错过，占预定预约的6.4%，即一年内有780万次预约被错过。

当前检测和监测是重点

生物传感器在医疗应用中更侧重于检测和监测，从日常健康福祉监测到筛查和早期检测。其他的应用包括治疗药物监测(TDM)，TDM对治疗窗口较窄的药物尤为重要。

使用生物传感器，如纳米光学生物传感器，为TDM提供了实时监测、高灵敏度和靶向药物特异性等优点。它还可以提供关于患者体内药物水平的更准确和及时的信息，允许更好地调整药物剂量和优化治疗结果，同时最大限度地减少副作用——这有助于个性化医疗的发展。

即时诊断可提升治疗效果

生物传感器的迅速发展，满足了对方便和个性化诊断解决方案的需求，使得医疗诊断领域正在从以实验室为基础的测试转向护理点测试。在医疗保健领域，生物传感器提供了成本效益高、非侵入性和实时监控功能。在深入研究这类技术对患者体验的影响之前，首先值得注意的是推动即时检测技术增长的关键因素。

在全球范围内，医疗保健系统将持续面临人口健康情况和生活方式的不断变化所带来的挑战。在发达经济体，人口老龄化、慢性病的增加和久坐不动的生活方式的流行是关键因素，而新兴经济体则在努力应对不断增长的人口需求以及资源有限地区对低成本和可获得的解决方案的需求。

虽然医疗诊断的进步动力是由全球不同的社会和经济情况共同驱动的，但总体目标和应用仍然是一致的:快速地提供结果，以实现更快的临床行动。

生物传感器将如何影响未来的患者体验?

准确性和速度将增强个性化医疗保健

与基于实验室的技术相比，生物传感器具有更高的准确性和灵敏度，能够以更少的样本量同时检测多种生物标志物。这在急诊室和居家护理情况下尤其有益，因为在这些情况下，现场发现健康问题可以立即作出反应。

这些进步使服务提供方能够更详细地了解患者的健康状况，从而建立更加个性化的医疗保健系统。

这些进步可能产生重大影响的一个领域是癌症检测和监测。生物传感器可以通过识别与各种类型的癌症相关的特定生物标志物，在早期癌症检测中发挥关键作用。此外，生物传感器可用于监测癌症治疗的有效性。快速分析意味着医疗专业人士可以更快地收到检测结果，从而能够快速决定个人的治疗途径。

远程监护提供患者舒适和便利

当与远程医疗技术相结合时，生物传感器的非侵入性可以促进加强远程患者监测。将诊断从实验室工作台转移到床边甚至舒适和便利的患者家中，将尽可能的减少对集中医疗机构、工作人员和实验室的依赖，并产生更及时、更有效的治疗方案，最终改善个人的健康状况。

除了早期诊断外，由生物传感提供支持的远程监测对手术后康复的患者或慢性病患者特别有益，使服务方能够监测生命体征并根据需要进行干预。在全球范围内，这些技术可以帮助消除一直以来患者和医疗机构之间的地理距离所带来的基本医疗保健障碍，有助于未来医疗保健系统的民主化。

加强患者旅程体验

生物传感器标志着医疗保健的一个充满希望的时代——以预防、精准和主动健康管理成为焦点。

这些先进技术有望通过实时、高度敏感的监测，迅速、准确地识别病原体，彻底改变传染病检测。生物传感器还将在改变神经系统疾病监测领域发挥关键作用，为早期发现和个性化治疗提供持续和非侵入性的大脑活动监查。此外，这些创新设备正逐步将其覆盖范围扩大到环境暴露监测，使个人能够主动跟踪和管理他们对各种环境因素的暴露，为更健康、更知情的社会做出贡献。

机遇是巨大的，但要使这些技术取得成功，我们必须了解更广泛的背景和挑战，以确定最优的应用方式。作为以设计为导向的创新过程的一部分，我们必须确保这些技术为一系列用户服务并可供使用，以满足他们的不同需求。

我们必须超越技术来理解所有利益相关者如何看待我们设计的产品、服务和系统的体验。通过全面的医疗保健创新方法，我们的团队将深厚的技术知识积累和对医疗相关人员和医疗场景的深入理解结合在一起，创建生物传感器驱动的解决方案，从而增强诊断和监测，改善患者旅程以提高患者依从性。

深入研究:生物传感器在治疗药物监测(TDM)中的机会

作者:Randall McDonald，CEO, Tri-Star Design

挑战:

患有癌症和心脏病等疾病的患者通常使用毒性很高的药物进行治疗。因此，需要定期对其进行监测。治疗药物监测(TDM)是在治疗过程中监测药物的有效性和毒性比(治疗指数)，并调整药物浓度以维持特定目标治疗指数值的过程。

以前用于进行此类测试的技术通常包括免疫分析、高效液相色谱法和气相色谱-质谱法，其中要定量的研究药物的性质通常在人的血浆、血液、血清、尿液和唾液中发现。上述每项技术都需要专业人员和实验室，设备成本从20,000美元到50,000美元不等。与获取实验室结果相关的运营成本和延迟使得技术和流程改进的需求处于医疗保健产品开发的最前沿。

解决方案:

随着技术在单个集成电路中的集成度不断提高，许多TDM功能要求可以设计在单个小型廉价的电路板上，今天称为生物传感器。生物传感器具有灵敏，可移动的特性，不需要经过培训的人员或特殊设施来进行测试。集成无线技术现在为生物传感器提供了能够访问基于医疗保健云的网络的能力，从而允许服务提供方远程监测患者，从而实现更方便和准确的测试。

与电阻抗生物传感器一样，纳米光学生物传感器是一种小型、高度集成的设备，用于测量与分析物和受体之间相互作用有关的光特性的变化。这种光学变化包括荧光、吸收或折射率。它们还提供了一种极具成本效益的高灵敏度的解决方案。

纳米光学生物传感器通常用于制药和诊断行业、生物技术和生物科学。我们还看到免疫学、遗传学和微生物学越来越多地依靠纳米光学生物传感器来扩大研究的成本效益和有效性。

我们预计这一扩张将继续下去，为患者提供更准确的诊断、个性化的治疗和更好的医疗结果带来实质的改变。

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