O idee a viitorului: #BIOSENZORI #INTELIGENȚI. #SMART #SCIENCE #HEALTH #CITY

În ultima vreme, cu toții observăm că societatea a început să se transforme într-un ritm mai accelerat, iar caracteristicile timpului prezent sunt fluide și dinamice. Un indiciu clar este acela că oamenii trebuie să devină mai flexibili și deschiși către medii noi….fapt care a reprezentat și una dintre motivațiile personale, bineînțeles însoțit și de curiozitatea specifică, care m-a determinat să particip la un curs postuniversitar având următoarea tematică: Inovare publică și strategii smart city.

Orașul inteligent deja face parte din terminologia comună a dezvoltării societății noastre. Cercetarea și dezvoltarea științifică se cuplează cu tehnologiile moderne, în special cu cele din domeniul IT și trasează noi direcții de evoluție. 

De data aceasta, ideea articolului nu este neapărat strict legată de Piatra Neamț, cu toate că, recent am observat cu plăcere că acest concept – Smart city – a fost introdus și la nivelul autorităților locale. Dar până a ajunge acolo este cale lungă…mai întâi trebuie asigurată sustenabilitatea, iar mai apoi se va contura și orașul inteligent.

În proiectul de absolvire al cursului am ales ca tematică, domeniul sănătății inteligente (Smart Health), considerând-o drept componentă vitală, care trebuie planificată atent atunci când este proiectată tranziția unui oraș către smart city sau când acesta este creat.

Ideea biosenzorilor inteligenți, pe care am abordat-o sintetic, dar cu o proiecție pentru viitorii 25-30 de ani, poate atrage atenția din perspectiva religioasă, mai exact datorită unei viziuni a duhovnicului Iustin Pârvu, fost stareț la Mănăstirea Petru Vodă, din județul Neamț. Într-adevăr, ceea ce a previzionat se întâmplă. Însă, cu un optimism personal, citesc cu mare interes despre progresele tehnologice și sunt mai ales entuziasmată de evoluțiile științifice din domeniul biotehnologiei moderne. Beneficiile sunt multiple; am ținut neapărat să prezint într-o notă informativă, măcar câteva dintre realizările științifice care vor fi parte din acea schimbare de paradigmă, tot mai des anunțată și în cât mai multe domenii.

#INTRO

Dezvoltarea și utilizarea noilor tehnologii din ce în ce mai avansate supun orașele unor noi provocări (ex. colectarea și analizarea unor fluxuri mari de date, automatizarea proceselor, îmbunătățirea calității serviciilor, crearea unor infrastructuri inteligente și interconectarea acestora, implementarea sistemelor de comunicații Wi-Fi, utilizarea unor dispozitive/senzori inteligenți, asigurarea interoperabilității, îmbunătățirea securității cibernetice), accelerând ritmul în care acestea se dezvoltă și evoluează către orașe inteligente; sunt preconizate schimbări majore de paradigmă și bineînțeles, vor fi semnificative la nivel de management și vor conduce implicit la necesitatea dezvoltării de noi seturi de competențe.

 La nivel național, această dezvoltare ar trebui sprijinită prin diferite mecanisme, inclusiv prin dezvoltarea unor politici de echitate tehnologică, care să vizeze o distribuție justă a noilor tehnologii, precum și aplicarea unor standarde comune (implicit a unor măsuri de performanță), sau prin alocarea de finanțări pentru dezvoltarea unor proiecte pilot, care să stimuleze și investițiile în domenii de C&D (cu aplicații de securitate, sănătate, mediu și energie, transporturi, educație etc). 

Organizația Europeană pentru Securitate Cibernetică (ECSO), menționa în 2018 că un oraș inteligent reprezintă o sarcină complexă, definindu-l ca “integrarea datelor și a tehnologiilor digitale…într-o abordare strategică a durabilității economice, de mediu, sociale și tehnologice, pentru bunăstarea cetățenilor”. De asemenea, ECSO a ridicat probleme precum cea a îmbătrânirii populației sau a satisfacerii necesităților populației tinere, cea a digitalilor nativi, ca fiind niște provocări reale pentru orașele inteligente, bineînțeles pe lângă alte aspecte precum vulnerabilitățile cibernetice, calitatea aerului și durabilitatea urbană sau eficiența energetică (se estimează că, din consumul global de energie, între 60% și 80% reprezintă consumul orașelor). O altă definiție pentru orașul inteligent a fost propusă de Comisia Economică a Organizației Națiunilor Unite pentru Europa (CEE-ONU) în 2015, subliniind ideea “orașului inovator care utilizează informații și tehnologii de comunicare (TIC) și alte mijloace de îmbunătățire a calității vieții, pentru eficiența operațiunilor, a serviciilor urbane și a competitivității, satisfăcând în același timp nevoile generațiilor prezente și viitoare în ceea ce privește aspectele economice, sociale, de mediu și culturale”.

În condițiile în care orașele adoptă noi tehnologii într-un ritm accelerat, sectorul sănătății publice, și în special domeniul asistenței medicale se vor confrunta cu schimbări majore (a se vedea Health 4.0, un concept strategic care recentralizează pacientul în sistemul medical).

Conceptul de „Planetă inteligentă” a fost propus de IBM în anul 2009, imaginând o infrastructură care utilizează senzori pentru a percepe și transmite informații, prin internetul lucrurilor (IoT – un concept introdus inițial de Peter T. Lewis, în 1985, în SUA), cloud computing (de tip Software-as-a-Service – SaaS, Platform-as-a-Service – PaaS) și Infrastructure-as-a-Service – IaaS) și în care niște supercomputere procesează date mari. IoT, recunoscut ca fiind inventat în anul 1999, de către Kevin Ashton, astăzi încurajează sănătatea digitală și devine o piatră de temelie pentru tranziția către o sănătate inteligentă (ca subgrup al e-sănătății) și care se orientează către pacient, și deci, către medicina personalizată. Chiar dacă procesul de tranziție este lent, dar totuși constant, tehnologiile 5G IoT vor juca un rol major în dezvoltarea de soluții inteligente cu aplicabilitate în domeniul asistenței medicale. Asistența medicală presupune menținerea sau îmbunătățirea sănătății prin prevenirea, diagnosticarea și tratamentul bolilor, iar prin transformarea acesteia în asistență medicală inteligentă se înțelege că sistemul medical integrează și utilizează internetul lucrurilor (IoT), big data, cloud computing, inteligența artificială și biotehnologia modernă, pentru a fi mai eficientă, personalizată și mai convenabilă. Spre exemplu, în acest stadiu superior al informațiilor medicale, prin aplicarea Inteligenței Artificiale (IA), diagnosticul și tratamentul bolilor devin mai exacte, acuratețea deciziei clinice depășind-o pe cea umană; ex. prin utilizarea sistemului Watson, produs de IBM, care este un sistem cognitiv inteligent se pot obține soluții optime, prin diagnosticarea inteligentă, în urma analizei tuturor datelor clinice și a literaturii de specialitate (mai ales în cazul diagnosticelor de diabet și cancer), iar pacienții pot primi un tratament personalizat; utilizarea unor dispozitive portabile/implantabile, de generație a 3-a, care presupun senzori avansați, microprocesoare și module wireless, vor conduce la o predicție mai dinamică și personalizată a riscului de dezvoltare a unor diferite tipuri de boli; sau utilizarea tehnologiei RFID (identificarea prin radiofrecvență, ex. prin etichete atribuite persoanelor, după caz). 

Biosenzorii (definiți ca dispozitive care generează o recunoaștere a evenimentelor atunci când interacționează cu un element biologic/organic) fac parte din tehnologiile inovatoare și beneficiază de investiții pentru C&D ale marilor companii, precum Intel Digital Health Foundation, IBM (sistemul Watson), Google, Qualcomm Life, Microsoft Lync, Samsung, Apple ș.a.

OMS atrage atenția că mai mult decât problema creșterii populației globale, există și o rată de creștere îngrijorătoare a populației în vârstă (de peste 65 de ani), estimând că până în 2050, aceasta va atinge 1.5 miliarde (populația cu vârsta de peste 60 de ani va înregistra o creștere de 21.3%, echivalentul a 2.1 miliarde; în timp ce 1/3 din populația Europei va avea peste 60 de ani până în 2025), ceea ce va constitui o adevărată provocare pentru sistemele de sănătate, care vor trebui să se adapteze și să asigure facilitarea accesului la servicii medicale, de înaltă calitate și la costuri rezonabile. 


Sănătatea inteligentă ar trebui să permită costuri mai scăzute și să ofere beneficii pacienților, de exemplu diagnostic și tratament eficient în timp util, dar și reducerea riscului unor eventuale erori ori accesul rapid al pacientului la propriul dosar medical. Alături de dispozitive cibernetice care utilizează tehnologii precum realitatea augumentată (ex. Google glasses sau lentile de contact digitale, controlate cu unde cerebrale, cu aplicabilitate în chirurgie), gadgeturile IoT și IA (ex. rețeaua neuronală artificială, ANN), precum senzorii purtabili, dirijabili sau implantabili, vor face parte din practica medicală obișnuită, constituind aplicații pentru dezvoltarea și implementarea arhitecturii IoT în domeniul sănătății, ca variante de monitorizare a pacienților, prin colectarea de semnale/date – valori ale unor parametri fiziologici, și transmiterea acestora către un server/bază de date/cloud (ex. printr-o platformă Raspberry Pi conectată la un server Linux), dar și pentru activarea unor tratamente, eventual în urma analizei informațiilor prin intermediul unor algoritimi speciali (implicit euristici) și a unor platforme pentru analiza datelor mari (big data), de ex. Apache (Spark, Storm) sau Hadoop MapReduce. Pacienții pot fi monitorizați în timp real, iar medicii vor decide mult mai rapid și vor acționa în consecință, cu eficiență. Aceste tehnologii emergente pot fi de real ajutor bolnavilor cronici, inclusiv persoanelor în vârstă, pentru care monitorizarea automată a parametrilor vitali ar sprijini asigurarea asistenței medicale de care aceștia au nevoie. Spre exemplu, date privind temperatura, concentrația de glucoză din sânge, ritmul cardiac, tensiunea arterială, saturația de oxigen (SpO2), activitatea electrică în mușchi (EMG – electroneuromiografie) ș.a pot fi măsurate non-stop, înregistrate și transmise medicilor care pot interveni în caz de nevoie și, mai ales, pentru a preveni decesele. Implementarea tehnologiilor precum WiFi, BLE, 6LoWPAN, RFID, ZigBee, utilizate pentru a conecta dispozitivele și senzorii medicali, poate reprezenta în același timp și o problemă care ține de securitate și de confidențialitatea datelor pacienților (ținând cont și de faptul că, în urma unor studii statistice, aproximativ 83% dintre pacienți ar fi dispuși să împărtășească datele pentru obținerea unor tratamente mai bune).

#BIOSENZORI

Piața biosenzorilor a evoluat cu ajutorul fizicii, biologiei, microbiologiei, chimiei, nanotehnologiei, medicinei, electronicii și științelor computaționale. În domeniul sănătății inteligente se discută despre potențialul utilizării pe scară largă a aplicațiilor IoT, atât ca dispozitive medicale implantate în corpul uman, cât și atașate extern acestuia ori portabile (utilizate, spre ex. pentru determinarea parametrilor fiziologici). Senzorii încorporați în aceste dispozitive permit monitorizarea pacienților o perioadă mai lungă de timp, prin colectarea informațiilor (ex. date despre ritmul cardiac, glucoza din sânge, saturația de oxigen etc) și transmiterea acestora pentru analiză și evaluare. Acești biosenzori, adesea sunt corelați și cu tehnologia identificării prin radiofrecvență (RFID). 

Biosenzorii inteligenți valorifică progresele recente în domeniul micro- și nanotehnologiilor, a biotehnologiilor  și a sistemelor de comunicații wireless, fiind capabili să asigure funcții de monitorizare, diagnostic și tratament, fiind extrem de utili persoanelor vârstnice, celor care prezintă boli cronice ori de altă natură (tulburări motorii, cognitive) ori celor care lucrează în medii cu risc pentru sănătate. Aplicațiile IoT, fiind acoperite de diferite tehnologii de comunicare (Bluetooth, RFID, Zigbee, etc.), prin dispozitive și senzori inteligenți pot contribui eficient în dezvoltarea platformelor inteligente pentru asistența medicală.

Senzorii biologici convertesc informațiile biologice în semnale fizico-chimice sau electrice, care sunt mai departe procesate și se bazează pe proprietățile conferite de (bio)receptor-(bio)traductor. Bioreceptorul (ex. biomoleculă) poate fi o enzimă, o celulă sau un țesut, fragmente de acizi nucleici, anticorpi etc. (ex. senzori microbieni/enzimatici/ADN – pe bază de preparate biologice – culturi microbiene, ADN, ARN sau țesuturi, sau preparate enzimatice, care sunt active biologic și generează diferite semnale). Analiții biologici interacționează cu bioreceptorul, fenomen numt biorecunoaștere (sub formă de căldură, pH, schimbarea masei moleculare ori a sarcinii electrice), în timp ce transductorul are un rol major în conversia de energie, acesta generând de obicei semnale optice/electrice proporționale cu concentrația bioreceptorului. Câteva tipuri comune de biosenzori: electrochimici (au la bază reacția de cataliză enzimatică și pot fi amperometrici, bazați pe mișcarea electronilor – ex. pentru determinarea glicemiei; potențiometrici, bazați pe electrozi ion-selectivi; impedimetrici, bazați pe spectroscopia de impedanță electrochimică – ex. pentru detectarea unor bacterii patogene; voltametrici, bazați pe electrozi de carbon); optici (bazați pe fluorescență și utilizați pentru detectarea schimbării de frecvență a emisiei de radiații electromagnetice), biosenzori de difracție optică (de ex. cu placă de siliciu acoperită cu proteine) sau de rezonanță plasmonică de suprafață, care utilizează unde electromagnetice specifice pentru a detecta interacțiunile dintre analit și biomolecule; ex. nanoparticule de aur cu un imuno-senzor pentru detectarea cazeinei); electrici (utilizați pe scară largă în protocoalele cu biomarkeri – determinarea conductivității); piezoelectrici (bazați pe cuplarea biomaterialelor cu o unitate piezoelectrică, de ex. cuarț, oxid de zinc, niobat de litiu, azotură de aluminiu, cu aplicații în special în analizele alimentare și de mediu); termici (prezintă capacitatea de a imobiliza biomolecule la o anumită temperatură, pentru ca acestea să interacționeze cu analitul, urmând să fie măsurată căldura de reacție prin utilizarea unei enzime termistor). Recent, asistența medicală personalizată a introdus și biosenzorii implantabili, datorită avantajelor multiple (utilizare simplistă, sensibilitate și specificitate ridicate, cu utilitate mai ales pentru diagnosticarea bolilor în stadiu incipient, capacitate de a efectua analize multiple și de a integra mai multe funcții pe același chip), iar odată cu evoluțiile nanotehnologiei, s-au dezvoltat și alte tipuri de biosenzori, spre ex. care pot detecta tumori (prin utilizarea de lipozomi, ca agenți de imagistică) și care pot ajuta inclusiv în tratamentul bolilor. De asemenea, alte dispozitive au fost concepute pentru a se estima cu ușurință fertilitatea sau infertilitatea, ori modificări ale cantității de hormon luteinizant (LH) din perioadele ciclului menstrual, implicit pentru verificarea sarcinii. Biosenzorii lacrimali sunt în atenția companiilor mari, precum Google și Novartis, care produc senzori de tip lentile de contact pentru diabetici. 

În ultimul deceniu, biosenzorii purtabili au primit o atenție considerabilă; aceștia se regăsesc sub formă de accesorii (ceasuri, căști, mănuși, ochelari, brățări), îmbrăcăminte (haine, șosete) ori inserții pentru corp și pot monitoriza semnale fiziologice prin înregistrarea de electrocardiograme (ECG), electroneuromiograme (EMG), fotopletismograme (PPG), balistocardiograme (BCG), electrooculograme (EOG), tensiunea arterială, temperatura corpului, saturația oxigenului din sânge (SpO2), rata respirației (RR) ș.a. 

Exemple de biosenzori: 

a) e-textile: sisteme inteligente care pot conține senzori din fibră optică ori de ex. o rețea de fibre Bragg (FBG), pentru monitorizarea multiparametrică, a activităților cardiace și motorii, și care pot utiliza surse de lumină și fotodetectoare care, și atunci când intră în contact cu suprafața pielii pot înregistra date despre circulația sanguină, de ex. variațiile volumetrice ale arterelor și venelor, ori care pot avea încorporați senzori PPG, pentru a detecta aritmiile, în timp real sau senzori de film electromecanici (EMFi) pentru BCG; șosete inteligente care pot face o predicție cu privire la diagnosticul bolii Parkinson (senzori triboelectrici, pe bază de poli (3,4-etilendioxitiofen) polistirensulfonat (PEDOT: PSS) sau piezoelectrici, cu titanat de zirconat de plumb – PZT);

b) e-tatuaje: tatuaje electronice, bazate spre ex. pe senzori de vibrații concepuți din polimeri piezoelectrici – ex. fluorură de poliviniliden (PVDF), și utilizați pentru obținerea informațiilor legate de sănătatea cardiovasculară, dar și pentru a măsura răspunsul sistemului nervos vegetativ, implicit de a detecta starea emoțională, cu avantajul de a prezice tulburări neurologice, neuropatia diabetică și chiar mortalitatea în caz de infarct acut miocardic; de asemenea, tatuajele pot conține nanosenzori de grafen cu peptide antimicrobiene, având astfel capacitatea de a detecta unele bacterii patogene ori pot detecta prezența lactatului, amoniacului, glucozei și alcoolului în organism (prin diferite membrane polimerice selective); totodată, se pot utiliza cerneluri biosensibile pentru acești biosenzori, care își pot schimba culoarea pe piele, în funcție de reacțiile chimice și proprietățile lichidului interstițial, fără consum de energie, suprafața corpului acționând ca o interfață (pot fi monitorizate pH-ul, sodiul, glucoza) – ex. au fost făcute studii in vitro, utilizând piele de porc, iar cerneala a fost proiectată pentru parametri specifici (glucoză și sodiu) – schimbări de culoare au fost generate la o concentrație ridicată de glucoză (verdele a devenit maro) sau de sodiu (verde deschis). 

c) sistemele RFID: etichete electronice RFID, utilizate de ex. pentru monitorizarea activităților zilnice în locuință (deplasarea și atingerea obiectelor); acestea permit stocarea și procesarea datelor și funcționează pe baza unei surse de energie interne, având o rază de acțiune de câteva sute de metri (pot fi pasive, active sau semipasive); acestea pot fi purtate fie de o persoană, și în acest caz vor fi citite de către cititoare RFID distribuite în locuință, fie cititorul RFID este atașat persoanei și identifică etichetele RFID plasate în diferite locuri ale casei. Utilitatea lor este recunoscută mai ales în cazul monitorizării de la distanță a pacienților cu vârste înaintate. O altă tehnologie care utilizează unde radio este Ultra Wideband (UWB), însă aceasta este mai scumpă. 

d) Senzor pentru glandele sudoripare, fără fir, biocompatibil, fixat pe un substrat de elastomer, și care permite analiza fluidului biologic, prin măsurarea cantității sale și determinarea colorimetrică a proprietăților chimice (reacții de culoare la pH și în prezența a diverși ioni – hidrogen, sodiu, lactat); aceștia pot conține membrane de clorură de polivinil, oxid de iridiu ș.a. De asemenea, alți biosenzori pot realiza simultan o biomonitorizare atât pentru sudoare, cât și pentru lichidul interstițial. 

e) Senzor de monitorizare a glucozei, pentru pacienții diabetici, sub forma unui plasture dermic (PDMS), capabil să analizeze microfluide, fără a fi invaziv; acesta poate fi realizat de ex. din grafen și aur (CVD), asigurând o conductivitate ridicată, fiabilitate mecanică și transparență optică, aurul având proprietatea de a îmbunătăți activitatea electrochimică, dar și o selectivitate pentru detectarea biomarkerilor din fluid. Mai mult decât atât, plasturele poate conține și componente care pot fi activate termic pentru a livra medicamente transcutanat (ex. metformină). Pentru livrarea controlată de medicamente (ex. agenți terapeutici anti-tumorali), se utilizează de asemenea nanomateriale biocompatibile, anorganice (mezoporoase – nanoparticule de silice, aur, oxid de grafen și fosfor negru), ce pot fi încorporate în mecanisme inteligente de livrare, implicit în biosenzori. Totodată, prin terapia genică, ca tratament pentru cancer, se livrează țintit, la nivel intracelular, fragmente de acid nucleic. De asemenea, astfel de dispozitive pot fi și de unică folosință (cu senzori pe bază de hârtie), dar și auto-susținute. 

f) Lentile de contact inteligente, non-invazive, care pot monitoriza substanțele chimice din lacrimi (ex. glucoză, lactat), conductivitatea electrică ș.a.; acestea pot fi realizate sub formă de nanosfere din hidrogel și pot conține, de ex.  tetrametilrodamină izotiocianat concanavalină A (TRITC-Con) și izotiocianat de fluoresceină-dextran (FITC-dextran). 

g) Senzor bazat pe un tranzistor flexibil, cu efect de câmp (FET) care constă din microcapsule funcționalizate cu grafen și PET ultrasubțire, cu electrozi de Au/Pt, utilizat pentru diagnosticarea cancerului de prostată, prin detectarea antigenului specific (biomarker). 

Îmbătrânirea populației într-un ritm accelerat și dezvoltarea bolilor degenerative (cronice) contribuie la creșterea pieței dispozitivelor medicale purtabile și implantabile, parte a unui ecosistem al asistenței medicale inteligente. Într-adevăr, biosenzorii implantabili se confruntă cu provocări privind alimentarea acestora, însă astăzi, tehnologia oferă soluții bazate pe nanosisteme auto-susținute, fără a fi nevoie de baterii, deoarece acestea sunt proiectate a se încărca direct din energia biomecanică a corpului uman (pot fi utilizate nanogeneratoare termoelectrice – TEGs, triboelectrice – TENGs sau piezoelectrice (PENG), ori platforme pentru recoltarea energiei solare sau convertirea reacțiilor biochimice la semnalul electric. De asemenea, flexibilitatea biosenzorilor este deosebit de importantă și esențială, deoarece unii dintre aceștia trebuie amplasați în imediata apropiere a pielii, nervilor sau a unui organ (creier, inimă, vezica urinară), determinând ca aceștia să fie constituiți din straturi de polimeri moi, microporoși (hidrogeluri, elastomeri) și substraturi de nanofibre, cu proprietăți  piezoelectrice, triboelectrice, termolectrice, ionice și dielectrice, pentru a fi cât mai atractive pentru tehnicile de detectare inteligentă. 

h) Nanosisteme nanoenergetice auto-susținute (NENS) – ex. generator implantabil iPENG, care funcționează pe bază de energie piezoelectrică (se încarcă în urma contracțiilor inimii și alimentează stimulatoarele cardiace moderne); nanogeneratoare electrice pentru neurostimulare (ex. cu electrozi triboelectrici și fotosensibili) utilizate pentru îmbunătățirea memoriei și a învățării ori care pot fi folosite pentru a controla alimentația și implicit, greutatea; dispozitiv TENG pentru stomac, care generează impulsuri electrice în timpul peristaltismului și utilizează semnalele obținute pentru a stimula nervul vag; stimulatoare neuronale pentru controlul nervului sciatic, pelvian ori a retinei. 

#CONCLUZIE

Datorită creșterii populației globale și a fenomenului de îmbătrânire ce cauzează diferite probleme clinice, precum bolile cronice, și care necesită o monitorizare constantă și de multe ori, intervenții medicale de urgență, precum și satisfacerea nevoilor noii generații de digitali nativi, se conturează rapid conceptul de sănătate inteligentă (Smart Health), ca o componentă deosebit de importantă în arhitectura orașelor inteligente. Într-o lume a internetului și a datelor mari (Big data), inclusiv medicina și asistența medicală trebuie să se adapteze, integrând și valorificând noile tehnologii avansate, ca rezultate ale cercetării și dezvoltării din domenii diverse, dar interconectate, precum IT, biotehnologia modernă, biologie, fizică, chimie etc.

Biosenzorii vor fi unele dintre cele mai comun utilizate dispozitive, atât cei portabili, cât și cei implantabili, cu ajutorul cărora, oamenii vor beneficia rapid de propriile date medicale (ex. informații despre parametri fiziologici, semnale vitale), transmise pe un dispozitiv conectat la internet și rezultate în urma unor monitorizări în timp real, ori chiar de diagnostic rapid (implicit predicții) și tratamente de precizie și personalizate (inclusiv ca rezultate ale analizelor efectuate prin intermediul inteligenței artificiale).

Viziunea C&D pentru următorii 25 de ani, în domeniul biotehnologiei moderne (ingineria genetică), așa cum este menționată în literatura de specialitate, include valorificarea potențialului biologiei sintetice pentru aplicații de tipul dispozitivelor și senzorilor medicali inteligenți, sub forma unor sisteme biologice (ex. circuite de gene sintetice) construite și proiectate pentru a fi implantate în organismul uman, în scopul de a identifica infecții și diverse afecțiuni sau anomalii (cancer, boală arterială etc.), de a sintetiza și/sau de a elibera localizat anumite substanțe cu rol terapeutic, personalizate și adaptate la specificul fiecărei persoane, de a îmbunătăți sistemul imunitar al gazdei ș.a. Acești biosenzori pot fi proiectați pentru a fi utilizați fie pentru afecțiuni temporare, fie cu posibilitatea de a fi introduși în organismul uman ca niște „rezidenți” permanenți (spre ex. cu utilitate în cazul tratamentelor persoanelor cu HIV).

Cu drag,

Cati

Surse:

Ahad A., Tahir M., Sheikh M.A., Ahmed K.I., Mughees A., Numani A., 2020. Technologies Trend towards 5G Network for Smart Health-Care Using IoT: A Review, Sensors, 20, 4047; doi: 10.3390/s20144047

Akpojaro J., Bello R.W., 2019. Smart Healthcare System: A Primer, International Journal for Innovative Research in Multdisciplinary Field, 5(3): 143-1494

https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3602545

Bause M., Khayamian E. B.; Forbes H.; Schaefer D., 2019. Design for health 4.0: exporation of a new area, International Conference on Engineering Design, ICED 19

Chaki J., Dey N., De D., Sahar Qazi, Khalid Raza, 2020. Smart biosensors in medical care. Chapter 4 – Smart biosensors for an efficient point of care (PoC) health management, Academic Press, Elsevier Inc., ISBN: 978-0-12-820781-9

https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/lu/Documents/life-sciences-health-care/lu_journey-smart-health-digitalisation.pdf

http://www.ecs-org.eu/documents/uploads/smart-cities-sector-report-032018.pdf

Guk K., Han G., Lim J., Jeong K., Kang T., Lim E.K., Jung J., 2019. Evolution of Wearable Devices with Real-Time Disease Monitoring for Personalized Healthcare, Nanomaterials, 9, 813, doi:10.3390/nano9060813

https://doi.org/10.1016/j.smaim.2020.07.005

Kulkarni D.D., Jakan D.A., 2019. A Survey on Smart Health Care System Implemented Using Internet of Things, Journal of Communication Engineering and its Innovations, 5(1): 13-20

https://espas.secure.europarl.europa.eu/orbis/node/1345

http://www.iaeme.com/IJARET/issues.asp?JType=IJARET&VType=8&IType=3

Rodrigues M.J., Postolache O., Cercas F., 2020. Physiological and Behavior Monitoring Systems for Smart Healthcare Environments: A Review, Sensors, 20, 2186, doi: 10.3390/s20082186

https://doi.org/10.1016/j.smaim.2020.05.002

https://www.smohanty.org/Publications_Journals/2018/Mohanty_IEEE-CEM_2018-Jan_Smart-Healthcare.pdf

Dă clic pentru a accesa Synthetic_Biology_Roadmap_-_TSB.pdf

http://dx.doi.org/10.1016/j.glohj.2019.07.00126

https://doi.org/10.1051/e3sconf/201913503006

Zeadally S., Siddiqui F., Baig Z., Ibrahim A., 2020. Smart healthcare. Challenges and potential solutions using internet of things (IoT) and big data analytics, PSU Research Review, 4(2): 93-109. DOI: 10.1108/PRR-08-2019-0027

Lasă un răspuns

Completează mai jos detaliile tale sau dă clic pe un icon pentru a te autentifica:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare /  Schimbă )

Fotografie Google

Comentezi folosind contul tău Google. Dezautentificare /  Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare /  Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare /  Schimbă )

Conectare la %s