生物科技的融合發展中涵蓋了哪些技術?

隨著技術的進步,生物科技己經開始與

人工智能、生命數據、萬物互聯進行融合發展,將“生老病死”納入到技術解決範疇,從而將引發一場基於生命科學的大健康產業革命。這些技術通過各種形式推動,使醫療服務更便宜、更高效、更便捷,並在生命科學領域實現更大的靈活性。

近年來,新興技術如3D打印、細胞治療和區塊鏈等技術革新為人類的發展帶來的好處是顯而易見的,其中對醫療保健領域影響最大的則是數字技術的發展,大數據和信息技術將有助於更好地管理人口健康數據。我國政府在《“十三五”國家科技創新規劃》中,詳細規劃了精密醫學技術開發、建立多級知識數據庫、創建國家級生物醫學大數據採集和存儲平臺。

3D打印


3D打印可以為個性化治療提供更多機會。生物製劑領域正在探索3D打印製造細胞和組織產品的新方法。

例如,藥物和疾病模型可以在3D打印的組織上進行測試,不再像以前那樣,在動物或人類身上測試。當3D打印與納米技術結合使用時,它也可以在分子水平上應用:定製的白血球可以被設計用來追捕和攻擊癌細胞。

儘管3D打印等新興技術的潛力得到了廣泛認可,但目前這些技術的法規仍處於萌芽狀態,即使在澳大利亞等較發達的市場也是如此。


生物科技的融合發展中涵蓋了哪些技術?


區塊鏈


區塊鏈是由存儲、鏈接在數字交易上的交易塊所構建的,交易記錄能夠共享,且不可修改,它使每個患者的數據源充當完整的、不可更改的“塊”,然後安全地與醫療保健提供者或其他研究組織共享

區塊鏈在醫療領域的應用在國內外關注度日漸提高,區塊鏈的觸角已遍佈各行各業,助推傳統行業轉型升級。

目前,區塊鏈技術已逐步在醫療領域得到應用,作為一門新興技術,正在顛覆這一行業的經營模式甚至價值鏈。一系列的數據顯示,區塊鏈技術真正的潛力可能在於,通過讓不同公司甚至行業彼此分享數字資產以促進合作。


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人工智能(AI)


人工智能算法可以分析來自臨床試驗、健康記錄、基因概況和臨床前研究的大數據集。這些數據中的模式和趨勢能夠以快於研究人員的速度驗證臨床假設,並迅速提供新的見解。

AI技術最新的一個應用是在診斷領域。2017年,騰訊推出了AI診斷醫學影像服務,稱為人工智能創新醫療系統(AIMIS)。

目前,這項技術已證明,食管癌的初步診斷準確率超過90%,肺結節病的準確率為95%,糖尿病視網膜病變的準確率為97%。迄今為止,AIMIS實驗室已在10多家醫院建立,並簽署了進一步部署的協議。

騰訊的人工智能研究實驗室——優圖實驗室(Youtu Lab)也與廣州中山大學癌症中心的食道癌研究所合作,利用數千名匿名患者數據來培訓其AI技術的診斷部分。這種發展可能對藥物開發過程產生重大影響。

例如,騰訊AI技術捕捉到的圖像可以與xtalpi結合使用,xtalpi是一種利用雲計算平臺(如亞馬遜網絡服務、騰訊雲、谷歌雲和阿里雲)運行算法,部署一百萬個計算能力核心的技術,以發現計算機中的新產品,大幅減少製藥公司研發新品所需的時間和鉅額投資。


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基因療法


基因治療為個性化療法提供了可能性,例如新的CAR-T療法,雖然使用率仍然很低,但人類遺傳學和精準醫學已經逐步通過創新的生物技術改變醫療保健。


生物科技的融合發展中涵蓋了哪些技術?



數據助力生命健康醫療行業發展


健康數據是新的醫療保健貨幣,面對來自內外部持續、不斷增長的數據湧入,醫院將依賴認知分析來發現和梳理數據中最重要的節點和趨勢,通過對數據進行系統化、結構化的分析,向臨床醫生、患者提出可行的見解。

有三項技術正在幫助亞太地區挖掘不同的數據源,即物聯網、認知計算和基於雲的交互操作EHR系統:

1物聯網


物聯網的發展對於遠程臨床監測、慢性病管理、預防性護理、老年人輔助生活和健康監測有重要價值。物聯網的應用也有助於降低成本、提高效率,並將重點轉移到優質的病患護理上。


生物科技的融合發展中涵蓋了哪些技術?


2認知計算


認知計算包括機器學習、神經網絡和深度學習技術,可以幫助醫療組織處理大量快速變化的數據。

認知計算能夠處理各種統計算法並快速生成新數據的新模型,這將幫助大量醫療保健數據(從醫療設備、智能手機、活動跟蹤程序和EHR等來源彙總而來)轉化為個性化醫療方案。

更重要的是,認知計算還能用來預測健康趨勢(如疾病發作)、檢測數據模式(如藥物對個人或群體的影響),或者使不同來源的數據得以共享(如創建360度患者視圖)。


生物科技的融合發展中涵蓋了哪些技術?



3基於雲的交互操作EHR系統


當與AI相結合時,交互操作的EHR可以幫助醫療系統更好地將數據集成到日常護理中,並使患者更好地管理自己的數據。當這些數據存儲在雲中時,相關人員可以根據需要訪問這些數據,也可以在區塊鏈上訪問,區塊鏈是一個分佈式、不變的數字交易記錄分類賬。

然而,隨著數據使用的增加,以及像Wannacry等勒索軟件的攻擊,網絡安全和數據風險管理問題成為生命科學和醫療保健行業需要面對的挑戰。

實際上,在每年發生的網絡攻擊事件中,醫療保健僅次於金融領域。在全球範圍內,各國政府正在研究新的法規,使患者能控制自己的數據並簡化法規環境

例如,日本厚生勞動省(負責醫療衛生和社會保障的主要部門)於2017年5月發佈了最新版《健康信息系統安全指南》,旨在推廣一系列措施來應對醫療機構的網絡攻擊風險。

最近,日本的醫療機構普遍採用封閉系統來減少網絡威脅。但是,日本國家衛生系統新的醫療ID和數據共享方案的實施,將要求醫療機構將數據上傳到外部服務器,從而提高網絡安全的重要性。


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