瞻觀前沿

唾液葡萄糖檢測作為一種非侵入性的糖尿病預(yù)防和診斷方法，正在成為醫(yī)學(xué)界的研究焦點(diǎn)。唾液中葡萄糖的濃度遠(yuǎn)低于血液，因此需要開發(fā)高靈敏度的葡萄糖檢測電催化劑。

據(jù)中國科學(xué)報(bào)報(bào)道，近日，武漢工程大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院的研究生朱雨萱以第一作者的身份在國際期刊《化學(xué)工程學(xué)報(bào)》上發(fā)表了題為《中空納米籠異質(zhì)結(jié)構(gòu)NiCo-LDH/MWCNTs電催化劑用于唾液葡萄糖的高靈敏度和非侵入性檢測》的學(xué)術(shù)論文。該校化環(huán)學(xué)院青年教師楊娟為論文通訊作者，武漢工程大學(xué)為第一完成單位。

據(jù)介紹，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種基于多壁碳納米管(MWCNTs)修飾的層狀鎳鈷雙金屬氫氧化物(NiCo-LDH)空心納米籠的新型傳感材料，并用于構(gòu)建高靈敏度的無酶葡萄糖電化學(xué)傳感器。在該復(fù)合材料中，NiCo-LDH空心納米籠完好地繼承了其前驅(qū)體的多面體結(jié)構(gòu)，提供了豐富的催化活性位點(diǎn)。同時(shí)，MWCNTs的引入增強(qiáng)了復(fù)合材料的導(dǎo)電性，并在兩者之間形成了有效的橋接效應(yīng)。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)勢使得該傳感材料表現(xiàn)出較大的電化學(xué)活性面積和出色的催化活性，實(shí)現(xiàn)了葡萄糖的高靈敏度檢測。

研究人員還成功將構(gòu)建的傳感器應(yīng)用于人體攝入食物后唾液中葡萄糖濃度的追蹤檢測，為無創(chuàng)血糖監(jiān)測提供了新材料。該項(xiàng)研究成果具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值，有望在未來為糖尿病的預(yù)防和診斷提供更為便捷和有效的技術(shù)手段。

（圖片來源：攝圖網(wǎng)）

技術(shù)價(jià)值觀察

傳感器(transducer/sensor)是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。

從產(chǎn)業(yè)鏈來看，傳感器上游主要為各種零部件等以支撐感知層;中游是以光傳輸、通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等構(gòu)成的傳輸層;下游是應(yīng)用層，其中以物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的各項(xiàng)應(yīng)用為主。

傳感器產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為研究與開發(fā)→設(shè)計(jì)→制造→封裝→測試→應(yīng)用等環(huán)節(jié)。目前，我國在傳感器研發(fā)、設(shè)計(jì)、代工生產(chǎn)、封裝測試、應(yīng)用已形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

武漢工程大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院研究生設(shè)計(jì)了一種基于多壁碳納米管(MWCNTs)修飾的層狀鎳鈷雙金屬氫氧化物(NiCo-LDH)空心納米籠的新型傳感材料，并用于構(gòu)建高靈敏度的無酶葡萄糖電化學(xué)傳感器，該技術(shù)處于傳感器產(chǎn)業(yè)鏈的上游環(huán)節(jié)。

宏觀市場觀察

開發(fā)新一代高、精、尖傳感器的條件已具備

傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大體可分三個(gè)階段：

第一階段是1990年以前，傳感器企業(yè)較為少見，發(fā)展緩慢;

第二階段是1990-2000年，在國家的支持下，國內(nèi)傳感器行業(yè)格局開始發(fā)生改變，建立了諸如安徽基地、陜西基地、黑龍江基地等敏感元件與傳感器生產(chǎn)基地;

第三階段是2000年以后，我國開發(fā)新一代高、精、尖傳感器已具備條件，從十五開始，國家對(duì)傳感器的支持力度越來越高，逐步縮短與世界先進(jìn)傳感器技術(shù)國家間的差距。

中國傳感器市場規(guī)模持續(xù)增長

近年來，中國汽車工業(yè)、通信行業(yè)等行業(yè)快速增長，帶動(dòng)傳感器行業(yè)市場規(guī)模增長。2020年中國傳感器市場規(guī)模超過2500億元，達(dá)到2510億元，較2019年增長14.66%。初步統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年中國傳感器市場規(guī)模約2850億元。

中國傳感器行業(yè)市場集中度

目前我國傳感器行業(yè)TOP5企業(yè)如歌爾股份、漢威電子等占據(jù)了國內(nèi)傳感器市場40%以上的份額;其余60%為中小企業(yè)，產(chǎn)品主要集中在中低端。

中國傳感器技術(shù)賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，目前傳感器關(guān)鍵技術(shù)強(qiáng)相關(guān)的城市集群主要集中在華北、長三角和西北地區(qū)，尤其是江蘇省成為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域。這些城市群已投入大量政策、資金、環(huán)境和人才資源用于傳感器研發(fā)，成為潛在的傳感器技術(shù)發(fā)展中心。根據(jù)熱力圖的分布，長三角地區(qū)有極大的可能性成為傳感器技術(shù)的先導(dǎo)區(qū)域。重點(diǎn)關(guān)注江蘇省無錫市新吳區(qū)、安徽省合肥市蜀山區(qū)、浙江省溫州市樂清市等地的相關(guān)企業(yè)，以及這些地方對(duì)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投資環(huán)境和潛力市場。

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