中国生物微机电系统技术发展现状与展望

张传禹1, 蔡新霞2, 常凌乾3, 陈健2, 李天梁4, 刘景全5, 高伟卓1, 胡飞1, 秦咸明6, 吴德志7, 徐洪成1,张帅龙8, 韦学勇1,7(1.西安交通大学仪器科学与技术学院;2.中国科学院空天信息创新研究院;3.北京航空航天大学生物与医学工程学院;4.武汉理工大学机电工程学院;5.上海交通大学微纳电子学系;6.西安电子科技大学机电工程学院;7.厦门大学机电工程系;8.北京理工大学集成电路与电子学院)
摘要:生物微机电系统(Biomedical Microelectromechanical System, BioMEMS) 技术是将生物、机械、电子、物理、化学和信息等多学科交叉融合的前沿技术,其研究和应用极大地推动了生物医学领域技术的进步,并具有低成本产业化的潜力,已经成为世界各主要科技强国大力发展的领域。文章系统总结了BioMEMS在生物检测、医学治疗、微纳操纵等领域的前沿进展和国内外发展现状。总体而言,中国在该领域处于世界一流水平,特别是在材料开发、技术应用层面取得了显著成果。但同时也存在一些问题和发展瓶颈,例如,还需要进一步优化我国现有科研资助和人才培养体系来满足BioMEMS技术多学科交叉属性。文章针对性地提出了该领域未来发展趋势和政策建议,以期为中国后续生物微机电系统技术的发展提供参考。
关键词:生物微机电系统技术;发展现状;未来趋势;政策建议

目录介绍

1 BioMEMS在生物检测领域的前瞻技术发展分析

1.1 单细胞及细胞内物质检测技术

1.2 脑机接口技术

1.3 分子诊断技术

1.4 柔性电子技术

2 BioMEMS在医学治疗领域前瞻技术发展分析

2.1 介入式微纳感知与手术器件

2.2 微纳细胞电穿孔生物芯片技术发展分析

3 BioMEMS 在微纳操控领域前瞻技术发展分析

3.1 声流控技术

3.2 光流控微机电系统技术发展分析

4 未来趋势与发展建议

4.1 未来趋势

1 纳米技术将在BioMEMS中发挥重要作用

2 可穿戴和植入式BioMEMS设备将更加普及

3 人工智能、大数据技术将与BioMEMS紧密结合

4 BioMEMS设备将更加集成化和多功能化

4.2 发展建议

1 提高BioMEMS领域资助的针对性

2) 推动生物微机电技术标准化及医疗资质申报工作

3 增设BioMEMS 技术二级学科,推动领域人才高质量培养

5 结束语

 

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