面向未来的100项颠覆性技术创新(12)

四、生物交叉学科（Biohybrids）
38. 生物降解的传感器（Biodegradable Sensors）
生物降解电子器件是一种寿命有限的电子元件，可通过水解或生化发生反应。这种装置可作为医疗植入物，用于临时体内传感、药物输送、组织工程、微流体等，通过生物或化学过程自然降解的材料通常用于食品和药品包装。可降解电子产品可以使设备更智能，例如温度或化学监测。
目前，电子产品的预期寿命可能只有几个月，废弃电子产品对生态产生的影响令人担忧，使用生物降解或有机电子材料可以解决该问题。这种材料为可完全生物降解、生物相容性/生物可代谢性的电子产品开辟道路，这些设备可能会在其生命周期结束时溶解，一方面这将抑制电子垃圾的产生，另一方面使医疗植入物的开发成为可能。
39. 芯片实验室（Lab-On-A-Chip）
芯片实验室将化学分析等实验室功能集成在一个微小尺寸的设备中。快速脓毒症检测目前是芯片实验室一个非常重要的应用。由于诊断不及时会导致患者得脓毒症，每一分钟对抗生素治疗都很重要。目前正在开发芯片实验室系统分析患者血液样本，以检测可能导致脓毒症的微生物，并减少抗生素的不当使用。芯片实验室技术有望通过更好、更快速的诊断改善医疗水平，特别是在医疗基础设施落后的地区。同时，该技术可以使患者在监测自身健康方面发挥更积极的作用。
40. 分子识别（Molecular Recognition）
分子识别可以看作是对分子间相互作用的研究。从医学角度来看，分子识别决定了一个化合物是否具有临床性质。基于分子识别的生物传感应用的纳米材料对临床条件特别重要，其中识别成分可以是酶、DNA、RNA、催化抗体、适体和标记的生物分子。
目前分子识别技术在便携式设备诊断、电反应诊断、药物筛查方面都有不同程度的运用。从长期看，分子识别是构建生命过程的基石之一。作为一个发展中的领域，它将革新医学。
41. 生物电子学（Bioelectronics）
生物电子学是利用生物材料或生物体系结构来设计和制造信息处理机械和相关设备的技术。这一领域利用生物燃料电池、仿生学和用于信息处理、信息存储、电子元件和执行器的生物材料。该研究领域的重要方向是生物材料和小型电子设备之间的互补性和相互作用。
研究人员开发受生物启发的材料和硬件架构，以用于新型传感器、执行器和信息处理系统。该领域的其他用途包括原子尺度的分子制造、生物器官与电子设备之间更好的连接，这可能推动人类在假肢、人机集成、仿生学等领域的进展。也将为健康建模、监测和细胞发育研究开辟新的前景。