千讯咨询发布的中国临床检测仪器市场前景调查分析报告显示,2013年基于微流控芯片的POCT汗液分析的市场规模为0.28亿元;2014年其市场规模为0.34亿元,同比增长22.75%;2015年其市场规模为0.47亿元,同比增长37.64%;2016年其市场规模为0.6亿元,同比增长26.23%;2017年其市场规模为0.78亿元,同比增长30.13%,其年复合增长率为29.19%。
2013-2017年汗液分析应用领域市场规模及增速情况
汗液中检测葡糖糖的生物传感器,可以为糖尿病的检测提供非侵入式、可穿戴的新型检测方式,有利于糖尿病的慢性病本身基本特性。可穿戴式微流控芯片在医疗、体育、军事等领域具有广泛的应用潜力,利用可穿戴式微流控芯片对人体体液进行实时监测,可以通过芯片与皮肤的接触,方便地对汗液、泪液、唾液等体液进行采集,并分析和传输数据,可以实时获取汗液pH值以及血糖、乳酸盐、钠/钾离子、钙离子、重金属等的含量的信息,这些体液信息对于个体生命体征的实时监测和疾病诊断有着重要的指示性作用。相对于唾液和泪液,汗液中的化学指标更加适用于健康监测。汗液像血液一样具有患者的有用信息。相对于血液来说,测试汗液还有其他的优点,例如抽一次血,你只能得到一个时间点的数据;而通过汗液,你可以检测到随着时间变化的生物标志物浓度数据,从出汗的时机、汗量以及原因,都可以看出些端倪。
目前,可穿戴式微流控芯片在汗液领域中的应用主要集中在:pH值检测、Na+、K+、Ca2+等离子检测。
在pH值检测方面,利用可穿戴式的微流控芯片检测系统,则可对汗液的pH值进行实时连续采样监测,且样品和检测试剂消耗量极低。Curto等采用一种简单易用的可穿戴式微流控芯片检测汗液的pH值,通过离子聚合物凝胶在不同pH值环境下的显色作用判断汗液pH值。其使用的检测方法与通过光电传感器进行pH值显色判别的方法相比,成本更加低廉,且无需耗电。
在Na+、K+、Ca2+的检测方面,可穿戴技术与微流控芯片的结合主要体现在使用微流控芯片采集和传输体液,之后使用选择性渗透膜或者选择性电极的方法对相应的离子浓度进行检测。需要注意的是,这些检测芯片的成本较低廉,但受到检测方法和检测物无法排出的限制,都仅限于一次性使用。
可穿戴式微流控芯片为体液检测提供了一个综合性的体液采集、传感、分析控制以及数据传输系统。如前所述,微流控芯片的加工技术源自于微机电系统(MEMS)的加工技术,通过MEMS技术的积累和实践,在微流控芯片的加工过程中可以实现将金属电极、传感器、柔性印刷电路板等电气元件与微通道、微阀等液体控制元件同时进行加工与封装,系统在具有高可靠性的同时也极大降低了成本。
目前,可穿戴式微流控芯片还处在发展的初级阶段,绝大多数还停留在实验室研究中,在成为商业化产品前还有诸如标定、生物兼容性材料、生物安全、大数据整合分析等难题亟待解决。
根据我国2013-2017年的相关数据,结合市场未来发展需求,预测未来基于微流控芯片的POCT汗液分析的市场仍将保持增长,通过拟合模型y=0.1246x+0.1197,R2=0.9969,预测到2018年,其市场规模将达0.9亿元,到2022年,将达1.4亿元。
2018-2022年汗液分析应用领域市场规模预测单位:亿元
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