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生命科學領域的5大新技術發(fā)展趨勢
2023-06-21        發(fā)布者:醫(yī)療器械代理商

生命就像一曲美妙的音樂,而生命科學的研究目的,則是尋找生命背后的“樂譜”,探索人類自身發(fā)展及與自然交流交互的規(guī)律。得益于人工智能、腦機接口、基因剪輯等技術的突飛猛進,人們有了更多解碼生命的工具,也為探索生命科學領域打開了更廣闊的想象空間。


智慧實驗:數字技術助力全流程降本增效


醫(yī)學實驗室是通過對來自人體的材料進行生物學、微生物學、免疫學、化學、血液免疫學、血液學、生物物理學、細胞學、病理學或其他檢驗,來實現疾病診斷、治療和預防,同時有助于開發(fā)新藥、新療法和新技術。


在互聯網、物聯網、大數據、云計算和人工智能等數字技術支持下,國內實驗室開始向數字化、智能化迭代升級,例如通過自動化設備替代重復性高的機械性人工操作、通過信息化建設將實驗室信息數據化從而避免人工記錄錯誤、利用AI提供高效的數據分析和決策支持等。


一是國內智慧實驗室創(chuàng)業(yè)團隊多具備跨學科的復合背景。實驗室場景是一個交叉性極強的領域,不僅需要具備生命科學、生物技術和醫(yī)學等專業(yè)行業(yè)技能的人才,也需要掌握數據科學、AI、軟硬件工程等基礎學科技能的人才,以及真正理解科學家工作路徑、熟悉實驗室場景的科研人才。


二是軟硬件一體的整體解決方案更受終端用戶青睞。生命科學領域涉及場景龐雜,定制化需求較高。不同實驗室場景會有不同的使用需求,最難的一點是如何計劃和設計模塊化的設備來滿足客戶的非標需求。比如粉劑、液體、膠狀和凝固狀等不同樣本,抓取方式不同,所需要的產品方案也不同。因此相關服務企業(yè)需要深度理解實驗室的科研場景、具體需求以獲得認可和復購。


腦科學:腦機接口與腦部疾病診療并重


腦科學一直是全球生命科學應用場景中的熱門研發(fā)領域。據動脈網統計,在我國國內43個國家重點實驗室中,有4個專注于腦科學方向,研究領域覆蓋從腦認知到類腦技術。其中,腦認知(探知大腦的功能、結構及原理)研究占比70%,腦保護(針對腦部疾病治療開展的發(fā)病機制探索)研究占比27%,腦創(chuàng)造(類腦研究、腦機接口等)研究占比3%。


通常認為,侵入式腦機接口是未來發(fā)展的重要方向,其需要采用神經外科手術方法將采集電極植入大腦皮層、硬腦膜外或硬腦膜下。侵入式腦機接口的采集電極可分為剛性和柔性電極。其中,剛性電極技術較成熟、穩(wěn)定性好、電極密度高、耐體液腐蝕,但其硬度遠高于腦組織,難以隨大腦運動,容易形成愈傷組織從而減弱信號,這讓柔性電極將成為未來重要的發(fā)展方向。


類器官:初步實現應用邊界突破


類器官是胚胎干細胞、多能誘導干細胞等組織干細胞在體外三維培養(yǎng)所形成的微型器官,其在組織結構、細胞類型和功能等方面與來源組織高度一致,為生物醫(yī)學基礎研究、藥物研發(fā)以及臨床精準醫(yī)療提供了理想模型。


類器官要想實現藥物代謝以及器官之間的相互作用等功能,必須要靠器官芯片承載。器官芯片是一種精密儀器,能夠實現細胞長期培養(yǎng),并為實現器官功能提供必要的支持。類器官與器官芯片的結合,有望逐漸代替動物模型、在藥物研發(fā)中發(fā)揮價值。


精準用藥:向院內和藥企等應用市場進軍


精準醫(yī)學是利用分子診斷技術獲取基因信息,通過結合蛋白功能組學、代謝組學和臨床數據深入了解疾病成因、病理階段及藥物代謝情況,以實現個體化治療的新型醫(yī)療模式。


其中,伴隨診斷是精準醫(yī)學的重要一環(huán),其是一種體外診斷技術,能夠檢測出有關患者針對特定治療藥物的治療反應,有助于確定能夠從某一治療產品中獲益的患者群體,從而改善治療預后并降低保健開支。


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