欧洲创新理事会《2024年技术报告》分析医疗技术发展趋势
2024年12月18日,欧洲创新理事会(EIC)发布《2024年技术报告》,重点介绍了34个影响未来产业的新兴技术和突破性创新方向,涉及绿色技术、医疗卫生、数字化转型、工业发展和太空探索等领域[1]。报告针对这些技术分析了未来5~10年的发展趋势和可能带来的影响。其中,在医疗卫生领域,报告提出了6个技术方向,分别是代谢组学、原位生物打印、靶向蛋白质降解技术、超高剂量率(FLASH)放射治疗、人工智能驱动的数字生物标志物技术以及3D和4D生物打印技术。
一、医疗卫生领域
1、通过代谢组学研究发现新的疾病机制和靶点。代谢组学研究对于代谢性疾病的诊断以及患者分层至关重要,与此同时,代谢物修饰调控研究也为疾病疗法开发提供新思路。质谱成像等新兴技术发展有望加速实现单细胞或亚细胞分辨率的空间代谢组学分析。未来十年,相关技术进步将促进癌症细胞和免疫细胞等不同类型细胞的代谢图谱绘制,实现疾病的精准诊断和治疗。
2、利用原位生物打印实现内部组织再生。未来十年,原位生物打印技术将重塑再生医学发展格局,为复杂损伤和组织缺损修复提供更快、更个性化的微创治疗。原位生物打印将能够直接应用于患者皮肤或手术过程中暴露的缺损区域,从而加速愈合。远程生物打印技术,如声学和磁性打印,将助力实现非侵入性内部组织再生。伴随监管框架和临床试验完善,这些技术应用将获得进一步推广,也有望造福偏远地区患者。
3、靶向蛋白质降解技术为药物研发提供新途径。靶向蛋白质降解技术有望成为未来新药设计和研发的重要方向,可消除传统小分子药物或生物制剂无法靶向的致病蛋白质,解决未满足的医疗需求。相关药物适应症将在癌症基础上获得进一步扩展,在神经退行性疾病和免疫性疾病等方向取得突破。与此同时,靶向蛋白质降解药物研发的成功也将促进精准治疗方法的创新。
4、FLASH放射治疗癌症。FLASH放疗起效更快、更安全、毒性更小,其技术的发展将促进放疗在癌症治疗中的应用。该技术能进一步拓展癌症治疗窗口,加大使用剂量不会导致副作用增加,能更好地抑制肿瘤生长。此外,FLASH放疗的高效性也能缩短治疗时间,避免照射过程中因组织、器官移动造成的照射精确度下降等,从而惠及更多患者。
5、人工智能驱动的数字生物标志物技术在健康状况预测中的应用。未来五到十年,利用人工智能技术发展的数字生物标志物将提高疾病预测的精准性,促进个性化治疗策略开发,重塑医疗卫生发展格局,显著改善癌症、心血管疾病和糖尿病等常见疾病管理,以及老年人群健康监测。未来,相关技术进步将改善患者预后,降低医疗成本,企业则可能从相关技术的投资中获益。
6、用于个性化伤口治疗的3D和4D生物打印技术。未来十年,3D和4D生物打印技术应用将有助于慢性伤口的个性化治疗,显著改善患者的预后。相关技术发展将推动新型医疗器械的开发,降低生物墨水的生产成本,开辟伤口护理产品新市场,同时也将推动监管机构更新相关监管政策,以确保这些技术安全地应用到临床上。
二、其他领域
1、绿色技术。共12项,分别为:基于植物的生物制造和代谢重编程以实现气候智能型农业;三亲植物育种,以实现弹性农业;用于下一代精准农业的生物混合传感器;高温热能储存技术的进步;提高航空可持续燃料的能量密度;从电动汽车到数据中心的热管理创新;人工二氧化碳光合作用和仿生太阳能转换;通过电合成实现尿素生产的创新,以实现环境可持续性;从水和土壤中去除持久性、流动性和潜在有毒化合物的纳米结构材料;自适应优化室内空气质量的动态空气动力学;创新机器人技术以推动建筑、工程和施工自动化;在建筑环境的超现实数字孪生中合成数据驱动的虚拟世界。
2、数字、工业和空间。共16项,分别为:单原子光催化技术的先进制造;下一代高熵材料的计算方法;用于可持续电子产品的低速冲击和生物基材料;用于节能电子产品的超薄2D和超宽带隙材料;采用先进神经形态芯片的脑启发计算;用于特殊半导体应用的新兴非电荷存储器;用于下一代计算和信息通信技术的创新光子集成电路;用于增强电路优化和可靠性的量子编译器;容错量子计算以解决退相干和噪声问题;片上量子系统的小型化和集成;由图形技术驱动的知识驱动人工智能;用于分散决策的智能体人工智能混合方法;边缘人工智能,以实现更可持续和更易获得的技术;极低地球轨道卫星的新技术推动者;用于大气和环境监测的高精度激光雷达仪器;用于多级空间子系统改进的柔性印刷电路板。
(施慧琳)
[1] 2024 EIC Tech Report identifies a watch list of 34 emerging technologies that could change future European competitiveness. https://eic.ec.europa.eu/news/2024-eic-tech-report-identifies-watch-list-34-emerging-technologies-could-change-future-european-2024-12-18_en