電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）得益于化學(xué)與生物傳感技術(shù)、嵌入式電子技術(shù)、云分布式服務(wù)以及人工智能的進(jìn)步，數(shù)字醫(yī)療在近幾年正逐漸興起，各種有關(guān)醫(yī)療設(shè)備的新興解決方案層出不窮。

PoC診療點(diǎn)現(xiàn)場即時(shí)診斷就是在這些技術(shù)進(jìn)步之下興起的很受歡迎的醫(yī)療解決方案。采用以往的常規(guī)檢測方式，檢測結(jié)果通常都會(huì)或長或短的延遲，等待檢測結(jié)果的時(shí)間對(duì)就醫(yī)人員來說很容易引起焦慮。PoC診斷的目的就是在短時(shí)間（幾分鐘）內(nèi)完成檢測，大大縮短傳統(tǒng)檢測存在的延遲。

電化學(xué)生物傳感技術(shù)推動(dòng)PoC診斷發(fā)展

目前應(yīng)用的傳感器里以半導(dǎo)體技術(shù)、電化學(xué)技術(shù)和光學(xué)技術(shù)為主。電化學(xué)技術(shù)是利用待測物的電化學(xué)性質(zhì)，將待測物化學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量進(jìn)行傳感檢測的一項(xiàng)技術(shù)，生活中常見的血糖測試紙就是非常典型的電化學(xué)生物傳感應(yīng)用。電化學(xué)技術(shù)的進(jìn)步讓越來越多的生物指標(biāo)檢測成為可能，同時(shí)檢測的靈敏度以及檢測生物指標(biāo)的特異性也大大提升。

對(duì)電化學(xué)生物傳感器可以按照生物識(shí)別元件進(jìn)一步劃分，如電化學(xué)免疫傳感器、電化學(xué)核酸傳感器、電化學(xué)酶生物傳感器等等。生物識(shí)別元件是這類傳感器特異性檢測的關(guān)鍵，也叫生物敏感元件。上面提到的血糖測試紙，其生物識(shí)別元件是酶，因此也是電化學(xué)酶生物傳感器。

這一領(lǐng)域不斷探索著新化學(xué)成分和生物檢測技術(shù)，以測量更多生物指標(biāo)，并以更低成本實(shí)現(xiàn)快速診斷。想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，不僅需要在生物識(shí)別元件上更新，還需要靈活高精度的電化學(xué)前端來配合。

電化學(xué)生物傳感器的信號(hào)鏈必須兼顧精度和靈活性，在PoC檢測中如果因?yàn)闇y量誤差導(dǎo)致的漏報(bào)或誤報(bào)，影響還是很嚴(yán)重的。可編程軟件可配置的電化學(xué)傳感模擬前端是現(xiàn)在PoC檢測傳感的標(biāo)配，保證信號(hào)鏈有足夠的靈活性能夠適應(yīng)未來多樣的檢測需求。

在高精度方面，模擬前端可以通過高精度的激勵(lì)環(huán)路，為傳感元件提供高精度測量支持。高精度的激勵(lì)環(huán)路通過低帶寬或高帶寬的激勵(lì)信號(hào)，優(yōu)化信號(hào)鏈，降低系統(tǒng)整體噪聲水平，配合高性能的TIA或ADC，能將測量精度提高。

現(xiàn)在越來越多模擬前端會(huì)集成恒電位儀、電化學(xué)阻抗譜功能和用于先進(jìn)傳感器診斷的硬件加速器等等，提供給電化學(xué)傳感器更快、更精準(zhǔn)、更可靠的檢測支持，這也有助于PoC診斷開辟出更多新的應(yīng)用方向。

PoC診斷中的光學(xué)檢測

光學(xué)生物診斷同樣是PoC診斷中重要的一種檢測手段，可以根據(jù)不同的光學(xué)原理來區(qū)分不同類型的光學(xué)生物傳感器，有些用于檢測熒光的強(qiáng)弱，有些用于檢測酶催化顯色，有些用于檢測吸光度，有些用于光的折射率或反射率等。

熒光檢測是光學(xué)技術(shù)一個(gè)典型的用例，利用比色和熒光光學(xué)接收鏈，光學(xué)生物傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)高度靈敏且具體的體外診斷結(jié)果。光學(xué)檢測往往有著出色的靈敏度，能夠體現(xiàn)十分具體的檢測讀數(shù)。但相應(yīng)的，它也帶來了更復(fù)雜的電路電子設(shè)計(jì)，無論是各種增加設(shè)計(jì)難度的各種光干擾，還是需要各種誤差補(bǔ)償。

光學(xué)前端的光學(xué)信噪比必須足夠優(yōu)秀，否則會(huì)大大限制測量的精準(zhǔn)度，其次是能否提供高度環(huán)境光抑制。在熒光含量很低的情況下，如果光學(xué)前端具備很低的本底噪聲，則能在抑制系統(tǒng)噪聲的同時(shí)檢測到極低含量的熒光。在光學(xué)技術(shù)和前端的配合下，高靈敏PoC診斷的可靠程度一步步提升。

小結(jié)

操作簡單、反應(yīng)迅速、檢測可靠、成本更低的PoC診斷將數(shù)字醫(yī)療的靈活性充分展示了出來，在電化學(xué)、光學(xué)生物傳感和電子技術(shù)的結(jié)合下，PoC診斷還有著不少可以開拓的新醫(yī)療場景。