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未来可挽救生命或改善生命质量的新技术展望(三)

2020.7.27

正采用新DSP器件以进行更好的无创诊断。这里以加拿大Canamet公司的Piesometer MK-1便携式血压监测仪为例。它采用Atmel的Diopsis双浮点超长指令字(VLIW)DSP及一片ARM微处理器,从而克服了传统听诊法具有的限制。听诊法采用水银血压计及自动血压设备中采用的振动测波(oscillometric)技术。Canamet的仪器支持自调节信号处理方法,其中包括:自调节干扰消除、带通滤波和峰值识别算法。

可植入实验室级器件,有时又称作生物芯片,它在无创监测、诊断和控制方面最终将起着关键作用。许多这类器件是采用MEMS技术设计的。Affymetrix是最早推出这种生物芯片的公司之一,它早在1994年就推出了GeneChip(基因芯片)。安捷伦科技、Biosite、Cepheid、CombiMatrix、Nanogen和STMicroelectronics等公司此后相继推出此类复杂平台。这些生物芯片形成了一个巨大的分子电子学市场,在未来几年内该市场将有长足发展。
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生物芯片的发展催生了一门新学科?D?D生物信息学,需要该技术以处理来自实验室级芯片和DNA芯片输出的大量数据。处理这样的信息需要融合计算机科学、数据库技术和算法研究。例如,Affymetrix的GeneChip(图6)就能说明这一状况?D?D象这样的一块实验室级芯片有大量的数据需要处理和分析。必须从这些巨量数据中析取出有用信息的要求对电子产业提出挑战,也正是这些挑战映射出信息技术发展中面临的机遇。

在可植入领域之外,圣地亚国家实验室(Sandia National Laboratories)的科学家在忙于一个5磅重手持便携式医疗诊断设备的跟踪研究,该设备能立即检测出心脏和齿龈部位的病变(图7)。


新技术同样为残疾人带来福音

在修补和矫正器械方面同样取得长足进展以改善残疾人的生活质量。机器人手臂帮助上肢残缺者重新获得心手和谐;机器人假腿帮助下肢不全者走上新的生活之路;心脏植入术使瘫痪的人仅使用其心脏和该植入装置就能操控人工手臂。

所有这些将为我们带来怎样的美好前景?微加工技术、纳米技术、机器人和生物工程这些技术将协同合作以更迅速准确地诊断癌症肿瘤。最重要的是,采用这些技术能在这些肿瘤引发大的病变前,将其彻底摧毁。华盛顿大学的一群研究人员正在为这一目标而努力。基于他们的研究成果,将能通过为病人注射自组纳米粒子的手段治愈癌症,这些粒子能发现早期癌变并能用药物将这些小肿瘤包裹并摧毁。

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