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MEMS,传感技术相关技术文章可摄取传感器的发展现状及趋势
什么是可摄取传感器？
简单来说，它们是一种可摄取的电子设备，大概只有药囊大小，由生物相容性材料组成，包括电源、微处理器、控制器、传感器等，使设备具备远程通信能力，用于医疗行业的疾病诊断和监测。
重要的是，由于它们是非侵入性的，这种实时医疗技术可以产生深远的影响，远远超出目前传感器的能力。可摄取式传感器技术是继可穿戴式传感器之后的下一步。据估计，2016年可摄取式传感器的市场规模约为4.91亿美元，到2024年，这一数字可能以高达19%的年复合增长率增长。它是疾病诊断、监测和管理领域的一项颠覆性技术。因此，“智能药丸”领域非常值得探索。
芯片上的细菌
在2018年5月《科学》杂志上的一篇文章中，研究人员提出了一种新型可摄取的微型生物电子装置（IMBED），可用于监测肠道健康。作为概念验证，该小组设计了一种“血红素敏感的益生菌生物传感器”，可用于检测胃肠道（GI）出血。前几代的可摄取传感器主要测量pH值、温度、压力和药物的依从性，但这是第一次将该技术推向具体诊断。
细菌可以被看作是纳米生物传感器，因为它们可以通过特定的遗传途径感知大量的外部物理和化学参数。
在智能药丸IMBED中，科学家们利用乳球菌和大肠杆菌O157:H7细菌的血红素感应基因成分来感应细胞外环境中的血液，并将其改造为生物发光（PhotorhabdusluminescensluxCDABE），产生输出信号。然后将该系统引入肠道友好型细菌菌株中，该药丸装置在一个由胃酸供电的电池上运行，并在小鼠和猪身上进行了测试，其中诱发了消化道出血，摄入的装置能够检测血红蛋白中的持铁分子--血红素，因为它的纳米生物发光信号经过处理后传输到了一个安卓应用程序中。
怎么检测的呢？
简而言之，生物发光被存在于设备内的一个基于低功耗芯片的光度计检测并转换成数字代码。这些代码被无线传输到体外进行显示和量化。该光度计由非常高效的光电晶体管组成，以检测光子通量。在这个特殊的原型中，光电流被无线测量了两个小时。实时数据通过定制的应用软件在安卓手机上进行可视化和处理。该设备可以很容易地检测到环境中的血液。