4未来新材料微型生物传感器的应用遐想

　　让我们畅想在未来某个阳光明媚的早上，我们起床后所融入各式各样的健康诊断元素：家用的全自动尿液分析系统将检测尿液的pH值、尿比重、蛋白质、葡萄糖、酮体、胆红素、白细胞等，这些指标的改变可能提示我们是否有肾功能损害的风险；而自动化温度检测系统将被安装在日常使用的镜子后面，通过红外分析功能能够准确的测量体温是否正常；每当站在梳妆台打扮的时候，镜子的右上角就会显示体温；刷牙时，全自动漱口水过滤分析系统将会自动分析口腔环境是否健康。在我们的衣服或是睡衣扣子上，有石墨烯材料所制成的超微型软性传感器，可以进行心电图、肺功能和脉搏的实时性监测，并透过无线短距离传输到终端数据中心即我们的手机上储存与分析；脑电波分析系统将帮助进行精神状态分析和疲劳程度分析，提示是否需要休息，什么时候工作效率会高一点；面容分析系统将记录每天的容貌，并分析健康情况；营养分析系统将分析每日摄入的营养并评价是否达到营养标准以及给出所需补充的营养建议；洁净测试体系将进入生活的方方面面，例如在干手机安装自动检测系统帮助检测双手是否清洗干净；在冰箱里安装细菌检测系统，检测冰箱带菌的种类和数量，提示及时对冰箱进行清洁。可以设想，新材料微型生物传感器将会渗透到生活的方方面面[12]。

　　5未来智能医院的电子传感器系统遐想

　　在未来，家庭的微型化健康监测系统提供给公众的是第一道防线，而医院仍然可以提供公众一个全方位检测与治疗的解决方案[13]。由于诊断技术的进步，现今大医院的拥挤状况在未来是不会再现的。那么，让我们继续设想在未来某个阳光明媚的早上，我们起床后，去医院里就医的情景吧：我们每个人会拥有一张属于自己的健康卡，里面记录着自己的健康状况，包括个人基本信息、既往病例信息等，同时，这张卡可以在医院、医疗网络等多处使用，以便在需要治疗或健康帮助的时候提供必要的健康信息。试想一下：当我们踏入医院大门的时候，随身带的健康卡就可以被大门上面的感应装置识别，并读取其中的信息；同时，还有其他一些健康检测装置正在对我们进行基本的健康检查，如门顶上的超音波装置可以通过距离的反射算出身高，地上的感应垫可以检测并记录体重；并且，这些信息都将可以通过信息传输更新、储存到联网云端数据中心的健康卡里。

　　在医院的长廊上，红外线摄像仪可以记录我们的体温和心跳；而铺在地面的红毯下所布满的压力传感器，可以在路过的同时记录左右脚底施力的均匀度；通过将数据送至终端机上，可以进一步通过软件评估脊椎与骨盆腔是否存在问题。等到我们缓步走到了长廊的末端，已经在不知不觉中更新了最新的一些基本信息；而这样的自动化处理过程仍然继续着，我们会发现有几台自动柜台机就矗立在面前，而需要就诊的人只要坐在自动柜台机前，此时，设备上的摄像头就会对脸部进行拍照，并针对瞳孔进行辨识，这样就可以通过身份确认调出个人的既往病例数据及云端数据，并自动分发就诊排号；在待诊的过程中，设备会把它下载到目标医生的可视终端；如果有必要的话，自动柜台机的显示屏还会提示大家把手深入指定的插孔中，两个夹板会升起将手固定住，一个细针会快速插入皮肤，吸取10μL的血液，快速、无痛地完成采血的步骤；与此同时，血样被平均分成多份，透过细小的微管道传输系统送到柜台机后方的不同部分进行各项生化项目检测，包括对体内的各种成分，代谢物，自由基等进行的监测，以便了解患者的进一步健康状况，并调取云端信息进行比对与处理。

　　关于肠胃的检测，可以通过胶囊机器人进行内镜检测、药物释放、图像采集、组织活检和肠道治疗等。胶囊机器人大小如同胶囊，带有微型探头，吞服至体内后可以展开四肢，像一个微型的变形金刚，可以在肠胃内缓慢自主移动至各个部位进行检测，完成检测任务后可直接通过消化道排出体外，无需回收利用。针对内部器官的检测，则是利用全自动4D超声检测系统，采用三维超声图像加上时间维度参数，实时获取三维图像，超越了传统超声的限制；装置可以安装至走廊或门上，当按下启动键后，从走廊通过时就可以进行全自动的4D超声扫描，并做数据分析，以达到检测肝脏、胆囊、胰腺、肾上腺等器官的形态，观察是否发生病变的目的。当一切必要的检查就这么轻松完成后，此时即可以走到诊疗室与医生会面了，也许整段时间还不到10min。到了诊疗室，所有检验报告和病历也已通过网络传至诊疗室的墙壁大幕显示屏上，在医生问诊的过程，医生可从大幕显示屏上看到刚才所有的检验报告，这些信息可以迅速、准确地帮助医生作出初步诊断。然而，当碰到病因不明之处时，诊室内也配有现场检测的专用仪器。比如：要检验是哪种类型病毒感染所造成的病症时，医生只要拿出专属探棒，在病患粘膜部位上轻触几秒，仪器即可显示病毒的种类和浓度的高低。

　　在未来，如果在开药的过程中发现疑虑，医生也可以用小型传感检测设备，用采集棒在口腔壁轻抹，放入培养盒中，待几分钟后，盒子上就会利用石墨烯材料制成的新型传感器自动显示基因型，帮助医生判定用药种类，整个医疗过程大概10min。医生也就会有更多的时间来关心病患的精神状况，更好地实施人文关怀。

　　6未来家庭/社区生物传感系统的应用畅想

　　即使是方便，许多人仍然保留羞于见医生的心理。因此，发展家庭检测检测的电子传感系统也能给那些不愿花10min去医院或者懒的出门的人。血常规检测是及早发现和诊断某些疾病的重要手段，小型自动化血常规仪器将实现家庭检测的愿望，通过微量自动血液采集和分析系统可以对各种血液细胞计数、比例及体积进行分析。一些常见的疾病诊断与预防将来也可以在家庭中实现，例如HIV、HCV、HBV、流感及肠道病毒等。

　　社区自动化生化检测站可以为我们检测生化指标，我们只需把手伸进自动化血液采集系统，系统将自动完成血液采集和血液运输，自动分析与检测。社区自动化生化检测站是一个健康小屋的概念，其实就是自助式健康体检信息系统（Self?servicePhysicalExaminationManagementInformationSystem），简称为自助体检管理系统（SPEIS），是指通过计算机软硬件（IOT）、通讯网络技术（及传感、RFID技术等）把一批健康检查仪器整合在"小屋"内，予以受检者可以自主选择体检项目，实现一系列个体生理参数的检测、计算，系统自动对受检群体健康状况进行在线式监测、分类管理的一种实时体格检查模式。