近日，来自肯特州立大学和阿贡国家实验室的研究人员合作，把活细菌和无生命的溶致液晶（LLCs，一种包含溶剂化合物在内的两种或多种化合物形成的液晶） 结合在一起，开发出了一种新型主动材料—活液晶。研究人员表示，活液晶有许多潜在的应用，目前最直接的应用是用来设计新型生物传感器，在疾病早期诊断方面市场前景广阔。

PNAS：科学家利用细菌开发出柔性活液晶

活细菌在水基无毒的液晶中游泳，细菌和液晶之间的互动作用形成了一种新型软物质：活液晶。活液晶是活生物与机械材料的混合，是一种新兴的柔性工程复合材料，能在外部刺激下运动并改变自身结构和性质，而且能像真正的生物似的，从环境中吸取能量转化存储，用来驱动整个系统运动。从仿生微型机器、传感器到自组装微型机器人，这种功能在许多应用中都非常关键。

此外，活液晶还有着极佳的光学属性。它能提供一种媒介，能放大微米和纳米水平的微小反应，这是分子和病毒相互作用的层面，并能对这些反应进行光学探测和分析。这些特性让生物液晶非常适合用于制造传感设备，监测癌症生长、感染等生物生理过程。在本研究中，通过液晶双折射，只需一台简单的偏振显微镜，就能清晰看到24纳米粗细的细菌鞭毛（人头发的 1/4000）的旋转运动。

研究人员指出，通过控制系统中的可变因素，比如细菌能获得的氧气量、混合物浓度或温度，可以控制和引导细菌主动运动。由此带来一个新的设计方向：制造微流生物传感器。疾病初期最容易治愈，早期诊断能让大部分疾病得到经济有效的治疗。而微流技术作为一种疾病初期的探测手段，也变得越来越重要。

生物传感器市场受益加速发展

前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国传感器制造行业发展前景与投资预测分析报告》指出，生物传感器涉及的是生物物质，主要用于临床诊断检查、治疗时实施监控、发酵工业、食品工业、环境和 机器人等方面。随着生物防卫和环境领域以及工业控制应用的强劲增长，生物传感器成为进行快速精确分析的首选方式，微细加工和小型化之类的快速科技进步使得生物传感器逐步向发展中国家渗透。

数据显示，2005年全球生物传感器营业收入仅为29亿美元，医疗应用占该销售额的最大份额。2009年，全球生物传感器总销售额突破40亿美元，在美国、欧洲、中国和印度的稳步增长使该市场的全球总销售额保持9%以上的增长率。2012年，全球生物传感器市规模达85亿美元，到2018年将增至168亿美元。前瞻产业研究院传感器行业研究小组预测，2012-2018年，生物传感器在新兴亚太市场的复合年增长率将为11%。

医疗卫生成为传感器新兴应用市场

前瞻产业研究院发布的传感器行业报告分析指出，由于传感器能够对人体表面和内部温度、血压、血液和呼吸流量、心脑电波、肿瘤等进行高精度诊断，医疗卫生领域近年来成为传感器的新兴应用市场。目前，国内传感器应用领域分布在医疗卫生领域的比例为11%，列机械设备制造、家用电器、科学仪器仪表领域之后的第四位。

《我国医疗工业“十二五”规划》提出，“十二五”期间，产业规模平稳较快增长。工业总产值年均增长20%，工业增加值年均增长16%。技术创新能力增强，要完成200个以上医药大品种的改造升级，开发50个以上掌握核心技术的医疗器械品种。

此外，为增进全国人民的健废水平，我国医疗制度的改革，将把医疗服务对象扩大到全民。以往的医疗工作仅局限于以治疗疾病为中心，今后，医疗工作将在疾病的早期诊断、早期治疗、远距离诊断及人工器官的研制等广泛的范围内发挥作用，而传感器在这些方面将会得到越来越多的应用。

其中，新兴微机电系统传感器（MEMS）在医疗领域的发展速度较快，表现抢眼，医疗及生物医疗领域已经成为MEMS传感器最大的潜在市场。目前，MEMS在全球医疗领域的市场份额以每年超过11%的速度增长，预计2015年将超过28亿美元，2012-2015年间的年均复合增长率为12%。