מכון הנרי רויס פרסם את החומרים לביו-אלקטרוניקה באסטרטגיית בריאות ותוכנית פעולה, דו"ח מקיף שמטרתו לסייע בהוכחת עתיד של הביו-אלקטרוניקה של בריטניה למגזר הבריאות באמצעות חדשנות חומרים.
האסטרטגיה מציגה ממצאים מתהליך פיתוח שהושלם בין פברואר ליולי 2024 וכוללת תובנות מפתח של למעלה מ-60 בעלי עניין פעילים בחומרים למחקר ביו-אלקטרוניקה, מסחור ושימוש קליני.
כראשונה מסוגה, האסטרטגיה מכילה נתונים חדשים על פעילות הביו-אלקטרוניקה לבריאות בבריטניה, חומרים הנמצאים בשימוש ותוכניות פעולה מומלצות להבטחת עתיד המגזר, בעיקר מרכז וירטואלי חדש לחדשנות חומרים לביו-אלקטרוניקה ב- שירותי בריאות.
הדגשים מהדו"ח כוללים מפת דרכים מפורטת המתארת את תכונות החומרים הנדרשות ליישומי ביו-אלקטרוניקה מעתה ועד 2040, שתרמה לזיהוי שלושה אתגרים גדולים שיהוו נקודת מוקד לחוקרים ולחדשנים המתקדמים קדימה.
האסטרטגיה גם קובעת שורה של תוכניות פעולה, המספקות המלצות מועדפות לבעלי עניין בעלי השפעה על חדשנות חומרים לביו-אלקטרוניקה בתחום הבריאות, כולל רויס, אוניברסיטאות וחוקרים, תעשייה, קהילת ההשקעות, קלינאים וגופי בריאות, גופי מדיניות ורגולציה, מימון גופים, ו-RTOs כולל קטפולטות.
בהתייחסה לדו"ח, קימברלי צ'אפין, Ph.D., סגנית נשיא טכנולוג תאגידי של מדטרוניק אמרה:
"אם נפעל לפי הנקודות בדוח זה, נוכל להבטיח שוק גלובלי משגשג במערכות חומרים ליישומי ביו-אלקטרוניקה, וחשוב מכך, לממש את הפוטנציאל שלו בשינוי שירותי הבריאות על ידי הצעת פתרונות מדויקים, יעילים ומותאמים אישית יותר עבור מגוון רחב של אתגרים רפואיים".
חומרים במערכת האקולוגית של חדשנות ביו-אלקטרוניקה
ביו-אלקטרוניקה היא ניטור ובקרה אלקטרוניים של מערכות ביולוגיות ליישומים ברפואה, חקלאות, תעשייה וסביבה. זהו תחום מתפתח ורב-תחומי המשתרע על פני מספר תחומים כולל כימיה, ביולוגיה, הנדסה, מדעי המחשב ומחקר קליני. האסטרטגיה מתמקדת בביו-אלקטרוניקה בתחום הבריאות.
ביו-אלקטרוניקה בתחום הבריאות מוגדרת כחומרים החשובים לתפקוד של מערכות אלקטרוניות המתממשקות ישירות עם מערכות ביולוגיות (in vivo אוֹ בַּמַבחֵנָה). למערכות אלו יש יישומים רחבים, לרבות מניעה, אבחון, ניטור וטיפול במחלות, לשיקום חולים ולשיפור הבריאות הכללית.
בעוד שמכשירים מבוססים כמו קוצבי לב, מדי רמות סוכר בדם ושתלים שבלול הראו את התועלת הביו-אלקטרוניקה יכולה להביא לשירותי הבריאות, עדיין נותרו אתגרים גדולים בתרגום טכנולוגיות חדשות לתעשייה.
חומרים הם המפתח לחדשנות ביו-אלקטרוניקה, שמופיעים רבות במאמרים מדעיים על ביו-אלקטרוניקה (1 ל-4) ובתקצירי פטנטים; 'חומרים' היא המילה הנפוצה ביותר בהגשות ביו-אלקטרוניקה.
מתוך הכרה בפוטנציאל המשמעותי שיש לחומרים לביו-אלקטרוניקה על עתיד שירותי הבריאות, רויס ושותפיה פיתחו את האסטרטגיה כדי להנחות וליידע את קהילת הביו-אלקטרוניקה הרחבה יותר על האתגרים של המגזר לפתרונות חומרים ותוכניות פעולה ממוקדות לטיפול בהם.
האתגרים הגדולים
כדי להבין ולהעריך באופן מלא את הדרישה העתידית לחומרים של ביו-אלקטרוניקה לבריאות, היה חשוב למפות את המאפיינים של חומרים שסביר להניח שהם בעלי ההשפעה הגבוהה ביותר. מפת הדרכים של חומרים ביו-אלקטרוניים לבריאות מתארת את המאפיינים הללו ובהתבסס על כך, זוהו שלושה מוקדים המכונים האתגרים הגדולים:
- חומרים הניתנים להשתלה לטווח ארוך.
- חומרים בעלי תכונות חשמליות אידיאליות.
- חומרים המשפרים את ביצועי החיישן in vivo.
יש לקוות שהאתגרים הגדולים הללו יתמכו על ידי גילוי ותרגום של חומרים ביו-אלקטרוניים בעלי תכונות המפורטות במפת הדרכים.
פעולות: ארבעה תחומי מיקוד מרכזיים
מספר פעולות שיכולות לשפר את סביבת התרגום עבור פתרונות חומרים מפורטות באסטרטגיה, כולל ארבעה תחומים מרכזיים הדורשים מיקוד ופעולה מיידית:
- מתקנים: העלאת תקני ומיומנויות בקרת האיכות במתקנים קיימים והשקעה במתקנים חדשים לסטנדרטים הנדרשים על ידי מגזר מבוקר זה.
- אספקת חומרים: שפר את הגישה והידע של חומרים תואמים ביו באמצעות תקני נתונים, שירותי רשת וייעוץ.
- תקנים: צור תקנים חדשים או רענן סטנדרטים קיימים כדי להפוך אותם למתאימים לחומרים ביו-אלקטרוניים, לזרז טווח זמן ולהוזיל את עלויות הפיתוח.
- מיקוד קליני: קדם את האתגרים והצרכים של קלינאים והספקים התעשייתיים שלהם לאלו שחוקרים פתרונות.
ליסה Hearty, מנהלת הפיתוח העסקי של חומרים ביו-רפואיים ב-Royce שהובילה את הפיתוח של אסטרטגיה זו מדגישה את הצורך להתייחס לתחומי מיקוד אלה:
"שיתוף פעולה בין האקדמיה, התעשייה והממשלה חיוני ליצירת רשת של מתקני בדיקות, אבות טיפוס וייצור, אשר ישפרו את הגישה לחומרים תואמים ביו. על ידי שיתוף נתוני תאימות ביולוגית של חומרים, יצירת קטלוגים של חומרים זמינים ולמידה אחד מהשני, נוכל להאיץ את הפיתוח של חומרים ביו-אלקטרוניים בטוחים ויעילים."
השלבים הבאים – מרכז וירטואלי חדש מוצע לחדשנות חומרים
התקדמות הפעולות הללו והתמודדות עם האתגרים הגדולים בהקדם האפשרי יציחו את הבסיס לפעולה ישירה להגדלת יכולות החומרים של בריטניה לביו-אלקטרוניקה בתחום הבריאות. הצעדים הבאים יסתכלו על פיתוח מרכז וירטואלי חדש לחדשנות חומרים לביו-אלקטרוניקה בשירותי הבריאות כדי לקדם את המגזר, ובסופו של דבר ליצור יכולת חדשנות ייחודית ומשמעותית גלובלית בבריטניה.
מומלץ גם לתוכנית אתגר חומרים לביו-אלקטרוניקה לתאם את התקדמות שלושת האתגרים הגדולים ותכונות חומרים אחרים ממפת הדרכים.
האוניברסיטאות שלנו, והעסקים בכל סדר גודל, כבר פעילים בתחום זה, ואם נעשה זאת נכון, בריטניה תוכל למצב את עצמה כשחקנית מפתח בשוק הביו-אלקטרוניקה העולמי ההולך וגדל בשוק הבריאות.."
פרופסור Róisín M. Owens, המחלקה להנדסה כימית וביוטכנולוגיה, אוניברסיטת קיימברידג'
החומרים לביו-אלקטרוניקה באסטרטגיה ותוכנית הפעולה של שירותי בריאות זמינים להורדה בחינם כאן.
מסמך סיכום זמין גם להורדה כאן.
הפיתוח של אסטרטגיה זו נוהל על ידי התוכנית Urban Foresight. הצוות שיתף פעולה עם מומחים מ-ScotChem ו-CPI כדי להגדיר את היקף הביו-אלקטרוניקה בתחום הבריאות. הם ערכו מחקרי שוק וניתוח כלכלי כדי לנווט בתחום המתפתח במהירות, לפני שחקרו את הצרכים שלו לחדשנות חומרים.
קבוצת העבודה הביו-אלקטרוניקה של רויס, המורכבת מקים צ'אפין Ph.D. PE, סגן נשיא טכנולוג תאגידי של מדטרוניק, פרופסור רוזין מ אוונס, המחלקה להנדסה כימית וביוטכנולוגיה באוניברסיטת קיימברידג', וליסה Hearty, מנהלת הפיתוח העסקי המחקרי של חומרים ביו-רפואיים ב-Royce, הובילו את קידום האסטרטגיה.
