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    生物技術與信息技術的融合

    來源:生命科學研究快報     發布時間:2015-03-13

        5月,美國國立衛生研究院(NIH)準備了十年內約200億美元的“ChiefInformationOfficer-CommoditySolutionsContract”的采購計劃,采購信息技術、云服務等領域的服務,以提升其在信息服務方面的能力。本文就這一政策行動,結合近期一些信息技術方面的進展,如3D打印器官,可穿戴健康監測設備等來簡要分析當下生物技術與信息技術的融合現狀。
     

        1.云計算項目優先計劃”和海量數據增長背景下的信息技術領域采購
     

        在美國,政府發起了“云計算項目優先計劃(CloudFirstInitiative)”,以在政府部門推廣和應用云服務。在此背景下,包括美國國立衛生研究院(NIH)在內的公共研究機構在也積極地應用和推廣云服務。
     

        同時,在生物技術領域的數據海量增長的背景下,數據的管理、整合也是NIH提升研究能力的必要條件。例如,腦計劃中繪制出人腦龐大而復雜的神經回路,就需要海量的數據支撐。
     

        盡管2013年NIH的研究經費為本世紀以來除2000年外最少的一年(約290億美元),但NIH仍然推出了規模宏大的信息技術領域采購計劃,以提升其在信息服務方面的能力。
     

        2.醫療服務領域的數據支撐
     

        除研究領域外,信息技術在醫療系統中的應用也將越來越多。在美國,奧巴馬推行醫療制度改革,新醫改法案(AffordableCareAct)要求醫院報銷額度與病人的治療效果聯系地更加緊密,使得更多的醫院意識到新技術運用的重要性,其中最為重要的就是數字醫療技術的運用。例如,讓醫生可以與患者進行遠程溝通,同時通過可穿戴設備等收集患者健康方面的信息,并將這些數據運用到診治過程中,從而實現遠程的服務。
     

        與此同時,監管領域也釋放出了技術整合的信號。近期,美國食品與藥品管理局(FDA)批準了美國個人健康管理移動醫療公司WellDoc研發的基于手機APP和云端大數據收集的糖尿病管理系統,可用于收集飲食、血糖水平和藥物治療方案信息。
     

        醫院等相關方購買軟件和大數據產品,很多投資者也將關注重點投向數據分析、數字醫療等領域。例如,在今年的摩根大通公司醫療行業峰會上,很多的醫療保險企業、軟件開發企業、信息技術企業、數據分析企業參與,取代了之前以傳統醫藥企業為主的模式。
     

        而信息技術與生物技術的融合,也在悄然形成新的商業模式。以前述的糖尿病管理系統為例,已有兩家醫療保險公司表示愿意為用戶支付超過100美元/月的“糖尿病管理系統”的費用,從而形成了保險公司付費的模式。再如,通過創建醫療社區來收集收據,以聚集同類人群(比如糖尿病患者),使其參與收集信息,從而在大數據的分析研究中獲益。
     

        3.3D打印的醫療應用
     

        而廣義地來看,骨骼修復、打印牙齒等個性化方面的應用,3D打印則是生物技術、信息技術和制造技術融合的典型——通過信息技術生成數據模型,利用制造技術逐層累加材料,而后加工細胞或者生物構造塊等活性材料,以重建人體組織和器官。目前,這些打印技術已漸進成熟,而3D打印細胞、軟組織、器官等方面的技術也將在未來十年內成熟。
     

        在國際上,2013年5月底,《新英格蘭醫學雜志》(TheNewEnglandJournalofMedicine)報道了全球首例3D打印器官人體移植手術——密歇根大學公共醫療中心將3D打印機制作的人工氣管植入患者喉嚨,幫助其正常呼吸。該手術獲得了FDA的許可,利用高分辨率成像技術、計算機輔助設計與生物可吸收材料(聚己內酯),依靠3D打印機打印出100條細小管道支架上的孔洞與氣管進行固定,安置支架7天后,開始逐步撤除機械通氣機,并在手術后21天完全停止呼吸機支持,一年后患者一切正常。
     

        在國內,今年4月份國家食品藥品監督管理總局授予廣州邁普公司的人工硬腦膜產品“睿膜”的產品注冊認證,該產品以合成生物高分子材料構成網狀結構,為成纖維細胞的長入提供支架,細胞在支架上遷移生長,利于自體腦膜的生長,促進缺損腦膜的修復、再生。
     

        4.信息技術企業對生物技術領域的投資
     

    正是技術融合發展的無限潛力,使得許多非生物技術領域的企業也在投資生物領域的開發。前文涉及的WellDoc公司便是一例,而蘋果、谷歌、三星、索尼、LG、佳明等公司開發的可以監測心律、血壓和血氧含量的醫療可穿戴設備也是典型的產品代表,使得患者也得以通過智能手表等設備向醫生提供自己的生理指標信息,避免到醫院就診的麻煩;在就診時,患者在可穿戴設備上采集的數據可以錄入到電子醫療記錄中,醫院可以通過這些記錄來查看過敏史、醫療記錄和用藥情況,從而使得醫生更為準確、全面的了解患者。有預測表明,2018年消費者手中的可穿戴設備數量有望達到1.3億部。例如,谷歌還在開發、測試隱形眼鏡原型產品,以監測眼淚中的葡萄糖水平;蘋果公司正與開發帶有醫療功能的智能手表產品;三星公司正在加州大學舊金山分校合作測試和驗證醫療傳感器和數字健康技術。
     

        在國內,生物技術與信息技術的融合也在如火如荼地進行著,再加上未來一段時期內我國將進入加速老齡化階段,吸引了更多的信息技術企業對生物技術領域的投資。除互聯網企業對健康領域的重視外,聯想控股股份有限公司與拜博口腔醫療集團簽約并聯合宣布達成戰略投資協議,首次投資醫療產業,也是例證之一。
     

    責任編輯:葉忠春
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