Биосовместимые стратегии длительного мониторинга с использованием носимых, проглатываемых и имплантируемых биосенсоров: преобразование здравоохранения следующего поколения

Сенсоры обеспечивают обнаружение физиологических показателей и патологических маркеров, способствуя диагностике, лечению и длительному мониторингу заболеваний, а также играют важную роль в наблюдении и оценке физиологических процессов. Развитие современной медицинской практики невозможно без точного обнаружения, надежного получения и интеллектуального анализа информации о состоянии организма человека. Поэтому сенсоры наряду с Интернетом вещей (IoT) и искусственным интеллектом (ИИ) стали ключевыми компонентами медицинских технологий нового поколения. Предыдущие исследования в области регистрации физиологической информации человека наделили сенсоры множеством ценных свойств, среди которых биосовместимость является одним из наиболее важных. В последнее время биосовместимые биосенсоры быстро развиваются, создавая возможности для длительного мониторинга физиологической информации in situ. В этом обзоре обобщены идеальные характеристики и инженерные стратегии создания трех типов биосовместимых биосенсоров — носимых, проглатываемых и имплантируемых — с точки зрения разработки сенсоров и их применения. Кроме того, с учетом клинических потребностей цели обнаружения биосенсоров дополнительно подразделяются на жизненно важные показатели (например, температуру тела, частоту сердечных сокращений, артериальное давление и частоту дыхания), биохимические показатели, а также физические и физиологические параметры. Исходя из формирующейся концепции диагностических и медицинских технологий следующего поколения, в обзоре рассматривается, как биосовместимые сенсоры способны беспрецедентно преобразовать современную систему здравоохранения, а также анализируются проблемы и возможности дальнейшего развития биосовместимых сенсоров для медицины.