自帶病毒檢測的口罩，你不來一個麼？
自疫情爆發以來，醫療設備行業的重要性又被提升到了新的高度，與此同時，相關診療配套設施以及個人健康護理的意識不斷增強，促進了家庭健康醫療和設備市場需求的增長。另一方面，數位化、智慧化、網聯化、可移動性等技術的進步，也推動著醫療電子技術的發展，為行業帶來多元化的增長預期。
醫療設備所依賴的感測器產品也受到了眾多關注。作為資料獲取的關鍵一環，感測器不僅在工業領域、電子設備中發揮著重要的作用，在醫療行業也扮演著重要的角色。
五花八門檢測手段
在新冠疫情期間，對人群以及新冠病毒的高品質檢測是應對當前危機的重中之重。對於頻繁、低成本、快速、大批量且精准的檢測的巨大需求，使得高靈敏度、快速的新型感測器應運而生。國內外廠商、研發團隊在新型感測器的研發上也取得了不同程度的進展。
麻省理工學院和哈佛大學的工程師們聯合開發了一種新型口罩，將感測器嵌入織物中，在短短90分鐘內就可診斷出佩戴者是否患有COVID-19，準確性堪比標準的PCR檢測。
這種一次性感測器的設計基於冷凍乾燥的無細胞感測器組件。由於蛋白質和核酸產生合成基因網路，與可能嵌入到紙張中的特定目標分子發生反應，再基於CRISPR（規律間隔成簇短回文重複序列）技術，可實現對核酸的高靈敏度檢測。
這些元件可用於細胞讀取DNA、產生RNA和蛋白質的分子，從細胞內提取出來後經過冷凍乾燥，可穩定保持數月，直到被液體啟動。之後，元件與目標DNA或RNA序列（例如：COVID-19抗原）相互作用，如果檢測到該物質，顏色會改變。當嵌入合成織物時，感測器被矽膠環包圍，以防止樣品蒸發或擴散到感測器之外。
為實現更快、更廣泛的新冠病毒檢測，美國科學家設計出兩款基於病毒蛋白的生物感測器，可識別病毒表面的特定分子，當與新冠病毒的組成成分或靶向病毒的抗體混合時，感測器就會通過生化反應發光。
鑒於此，該研究團隊還發明了另外一款生物感測器，當與新冠病毒抗體混合時，這款感測器也會發光。且這款感測器不會對血液中的其他抗體——包括針對其他病毒的抗體產生反應，這對於避免假陽性非常重要。
基於在玻璃基質上製備的金納米結構，一個瑞士研究小組在去年就開發出了一種能夠靈敏、可靠地檢測到空氣中新冠病毒的生物感測器，研究人員將人工合成的與新冠病毒RNA序列相匹配的DNA受體“嫁接”到上述金納米結構上，使其能夠識別新冠病毒。這種新型感測器檢測病毒的過程還利用了“局域表面等離子體共振（LSPR）”和“等離子體光熱（PPT）”兩種不同的效應，以增加檢測的可靠性。
由雲南大學化工學院教授、相關實驗室的研究員們共同組建的跨學科攻關研究團隊也研發出了能夠檢測COVID-19病毒的電化學感測器。由於電化學感測器操作簡便、檢測成本低廉，且靈敏度和準確性也更高，該感測器有望在未來為新冠肺炎疫情的防控和診斷提供新的檢測方法。
醫療設備領域的數位化變革
數位化是改變醫療行業的原動力，感測器則是關鍵。新型醫療傳感技術的發展，為完全不同的醫療理念創造了條件。這種新型監測方法替代了過去醫院中所用的大型、固定式醫療監測設備，取而代之的則是使用具備以下特點的這些設備：小型，甚至是可穿戴的設備；功耗極低，可以使用電池供電的移動設備；提供更加精准的臨床級測量結果。
這吸引了不少工業自動化企業加緊佈局醫療領域，世界各地的研究團隊也正努力開發除了傳統感測器技術以外的新型傳感技術。
感測器撬動醫療行業的發展
感測器在醫療行業中的應用廣泛而重要，能夠極大程度提升醫療設備的安全性、可靠性和穩定性，比如各種物理、化學、生物感測器被設計製造成設備儀器來測量採集人體的各項生理學指標。
具體來看，在醫療設備相關行業，主要涉及到流量、壓力、濕度、溫度、紅外、氧氣等感測器，監測和控制各項指標，同時支持保障穩定的運行。比如，疫情常態下所經常用到的測溫計以及心率、血壓、呼吸等指標測量需要用到紅外感測器；諸多醫院使用的空氣控制系統會用到高精度壓差感測器；在疫苗生產、儲藏、運輸過程中所需設備少不了溫濕度感測器的加持。
小小的感測器在醫療行業發揮著極其重要的作用，其未來的市場空間巨大。根據MarketsandMarkets的最新報告資料顯示，全球醫療感測器市場規模預計將從2021年的18億美元增長到2026年的30億美元，2021-2026年期間的複合年增長率為10.3%。
發展趨勢
我們看到，醫療設備行業正在向越來越數位化、網路化、智慧化、專業化的方向發展。醫療設備行業又是一個多學科交叉、知識密集、資金密集的高技術產業，涉及到醫藥、機械、電子、塑膠等眾多行業。可以說，高新技術醫療設備就是建立在數位化與電腦化的基礎上，是多學科、跨領域的現代高技術成果。
未來，醫療設備的製造技術發展正在呈現出以下趨勢：
- 電腦技術在醫療設備中得到了更加廣泛的運用
- 硬體性的器械更加智慧化，並得到了更加成熟的資訊資料庫的支援，器械和系統內部的功能也更加複雜，而外部操作方式更趨簡潔化
- 更為智慧化、簡易化的產品，將保健工作從醫院向社區和家庭不斷延伸
- 在產品的開發過程中，生物學與物理學工程設計深度交叉融合，複合型集成化的趨勢尤為明顯。
給我一個感測器，我將撬動整個醫療行業，這句話看來正在成為現實。我們也相信在更多技術的加持下，醫療診治的方法也將不斷完善，回饋給人們更多福祉。
