在新冠肺炎疫情突襲之下，全球感染人數已超1000萬，每日新增病例仍不下萬數，如何有效監測患者生命體徵，避免不必要的接觸，降低醫護人員感染風險，這是一大關鍵挑戰。
5月底，飛利浦宣布在荷蘭一家醫院推出無線可穿戴生物傳感器BX100來監測COVID-19患者，可檢測到患者早期病情惡化。該設備已獲得美國食品和藥物管理局(FDA)的批准和CE標誌，
這是一款一次性使用5天的可穿戴式貼片，僅重9.4克，緊貼患者胸部，每分鐘收集、儲存、測量和傳播呼吸率和心率，具有防震、防水保護，並配備了1MB的非易失性快閃記憶體，無需清洗或充電。對醫生來說能跨多個房間監控多名患者，併入現有臨床工作流程；對患者來說，利用無線技術傳輸數據和警報，可以自由在醫院走動。
這顯示了對傳統醫療診斷和相關工具的理解已經開始通過一種易於使用的、分散的診斷視角來發展，這種視角讓小型化、可穿戴和可植入的生物傳感器有了用武之地。
生物傳感器的構成
生物傳感器裝置由換能器和可能是酶、抗體或核酸的生物元件組成，生物元素與被測試的分析物相互作用，生物反應被換能器轉換成電信號。
根據其特殊的應用，生物傳感器也被稱為免疫傳感器、光放大器、共振鏡、化學金絲雀、生物晶片、血糖儀和生物計算機。
由於微電子和生物技術兩個技術領域的進步的結合，生物傳感器正變得越來越複雜，可用於測量廣泛的分析物，包括有機化合物，氣體，離子和細菌。
從紡織品到紋身，生物傳感器無處不在
中醫講究望聞問切，其中「切」指的就是查看患者脈搏，西醫則需要藉助聽診器，能否準確衡量脈搏對症下藥，以往全靠醫生的經驗，但隨著各種各樣的生物傳感器的問世，實時準確地監測脈搏只是最簡單的一個功能。
1952年，Leland C. Clark發明了第一個生物傳感器：通過將嵌入葡萄糖氧化酶的膜連接到改良的氧電極上，來測量血液中的葡萄糖。通過這種聰明的方法，血液中葡萄糖的含量可以隨著氧濃度的比例下降而降低。
從那時起，生物傳感器進化得越來越小，能夠測量許多生物和化學參數。然而，儘管它們中的大多數非常方便，準確度也令人印象深刻，但仍然具有某種侵入性，便攜度還不夠讓人滿意，數據採集也限於特定的時間和地點。
因此，為了解決這些限制，獲得寶貴的信息，生物傳感器需要徹底尋找一種方法來量化人體的生物參數，不受時間、地點的限制，且無創。
2014年，谷歌創造性地推出了能夠無創監測血糖的隱形眼鏡，由一個電容器、一個天線、一個控制器和一個生物傳感器組成，輕巧又便攜。
2016年，伯克利一個團隊開發了能夠同時且連續地測量汗水中的葡萄糖、乳酸、鈉和鉀的溫度和濃度的生物傳感器，並通過藍牙將最終數據發送到手機用戶，而用戶只需戴一條頭帶或者塑料手鐲。
今年3月，上海一家醫院採用了聯網醫療解決方案提供商VivaLNK開發的連續溫度傳感器，可直接應用在病人身上，連續、實時監測體溫變化，收集數據然後以電子方式從患者發送到護理站的遠程觀察儀錶板上，實現遠程自動監測體溫。
4月份，美國佛羅裡達為應對新冠疫情，採用了原本監測心臟病患者的醫療技術Vista Solution，由加州聖何塞VitalConnect開發，包括VitalPatch，經FDA批准的可穿戴生物傳感器，只需放置在病人胸部就能捕捉生命體徵。
同月，瑞士聯邦材料科學與技術實驗室的研究人員開發出一種生物傳感器，結合了光學傳感器和熱傳感器，可以用來實時測量空氣中的病毒濃度。
儘管很多還只是原型，但並未局限科學家們的思路，生物傳感器被嵌入從手錶、皮帶、皮膚貼片到紡織品，甚至是紋身一切東西中，其形式越來越靈活，功能也越來越強大。
於是，可穿戴生物傳感器成為近年來生物傳感器技術的重要突破之一，引起了相當多的關注，它將徹底改變傳統的醫學診斷和持續健康監測概念。
可穿戴生物傳感器刺激整個生物傳感器市場蓬勃發展
根據Global Market Insights的數據，2018年生物傳感器的市場規模超過186億美元，預計2019年至2025年的複合年增長率約為8.0%。
在可預見的將來，技術進步將提高生物傳感器的採用率。新的生物傳感器技術可提供創新、用戶友好和靈活的產品。目前，這項技術已與物聯網、智慧型手機、雲計算等多種其它技術結合在一起，在未來幾年內對生物傳感器市場的增長產生積極影響。
隨著維持平衡和健康的生活方式的認識不斷提高，監測例如脈搏率，血壓，心跳等各種健康參數，對可穿戴生物傳感器的需求也在不斷增長。而可穿戴生物傳感器應用將集中式的醫院護理系統轉變為以家庭為基礎的個人醫療，並減少醫療成本和診斷時間。
具體來看，在2019年到2025年期間，可穿戴生物傳感器預計將以9.3%的複合年增長率增長。發達國家和發展中國家顯示，可穿戴生物傳感器的使用率較高，原因是成年人缺乏體育活動，導致了超重和激素失調等健康障礙。
此外，隨著嬰兒潮一代人口基數的不斷擴大，易患各種慢性疾病的人口基數將會因其易用性和便利性等優勢而偏向可穿戴生物傳感器，從而促進可穿戴生物傳感器未來業務的增長。
不過，值得注意的是，生物傳感器開發的成本密集型性質可能會阻礙生物傳感器產業的發展。
分地區來看，2018年，美國市場以60億美元的收入規模主導北美生物傳感器行業。由於糖尿病、癌症和超重相關疾病等慢性疾病的患病率越來越高，人們對可穿戴生物傳感器的偏好將使生物傳感器行業獲得顯著增長。
為滿足不同的和不斷增長的客戶需求而增加的研究和開發活動投資將使該國對生物傳感器的需求上升。此外，日益增長的老年人口基數將成為未來幾年美國生物傳感器產業增長的重要影響因素。
由於先進技術在德國的高普及率，德國在2018年佔歐洲生物傳感器收入的20%以上。生物傳感設備的發展創新，如電化學生物傳感器，可檢測抗氧化水平，將積極影響業務增長。德國的各種研究機構正在合作，以加速生物傳感器的研究和發展，從而刺激未來幾年的工業增長。
生物傳感器主要公司
生物傳感器市場見證了不斷的創新，通過精確的診斷和監測提供簡單和高端產品。如今，雖然市面上流行的可穿戴設備數不勝數，但並不是所有的都能測量或告訴我們一些關於健康的信息。類似地，有許多生物傳感器可以測量生理輸入，但沒有可穿戴的外形因素。
而可穿戴生物傳感器設備則完美結合了兩者需求：它們允許在廣泛的可穿戴設備上進行持續的生理監測。這類產品已經出現或正在開發中，涵蓋了從運動、心率、睡眠等許多方面。
在這個擁擠的市場，從谷歌、三星這樣的科技公司到新型醫療公司，很多公司都在跟蹤人們的運動、心率和睡眠。這些生理指標已經從本質上變成了商品化的特徵，公司也在追蹤更新穎的指標方面有所區別。
在新冠大流行這一既是挑戰又是機遇的背景下，生物傳感器有助於快速部署臨床監測，幫助降低醫護人員接觸危險，同時頻繁獲取患者生命體徵，並緩解個人防護設備(PPE)的需求，成為患者病情惡化檢測方案中不可或缺的組成部分。
最後，隨著生物傳感器技術的進一步發展，新興市場的不斷擴大，以及對先進監測設備的不斷需求，為生物傳感器行業在可預見的未來提供了豐厚的增長潛力。
編譯/前瞻經濟學人APP資訊組
原文來源：
https://www.gminsights.com/industry-analysis/biosensors-market
https://www.news-medical.net/health/What-are-Biosensors.aspx
本文來源前瞻網，轉載請註明來源。本文內容僅代表作者個人觀點，本站只提供參考並不構成任何投資及應用建議。（若存在內容、版權或其它問題，請聯繫：service@qianzhan.com） 品牌合作與廣告投放請聯繫：0755-33015062 或 hezuo@qianzhan.com