Rockley Photonics最近宣布，它們將透過一家特殊目的收購公司（SPAC）)¹上市。作為此舉的一部分，該公司將把重點轉移到解決醫學和生命科學市場的技術上。這一舉動凸顯了生命科學產業中光學和光子學領域日益增長的機遇，以及為該產業正在開發的技術解決方案實現微型化的動力。

光學和光子學一直在生命科學中發揮著至關重要的作用。大流行擴大了這一作用，而不僅僅是提供一種追踪和抵抗病毒的手段。大流行加速了對在臨床環境之外監測和治療個人的需求，以確保患者和醫生的安全。我們知道光學和光子學支持虛擬通信技術，該技術是遠程醫療的一部分，並且遠程醫療的使用和普及將繼續增長（聯邦政府最近對報銷政策的擴展證明了這一點²）。但是，要使遠程醫療發揮最大作用，患者還必須能夠自我監控並自我報告其健康狀況，這需要便攜式且可穿戴的診斷。

在過去的幾年中，緊湊型便攜式診斷儀的開發投入了巨大的精力，從光學同調斷層掃描設備^3,4,5到空間外差光譜儀⁶等等。同時，可穿戴診斷的開發提供了一種可能更簡單，更直接的方法來監視患者的健康，而光學傳感器是這些系統的關鍵組件。包括Odin Technologies ⁷、Maxim Integrated ⁸和Rockley Photonics ⁹在內的幾家公司在可穿戴設備的開發方面都取得了長足的進步。儘管臨床醫生和研究人員仍主要使用手持式和可穿戴式診斷，但現在出現了將直接易於使用的系統直接提供給患者以供家庭使用的機會。

除了現有光學技術的不斷創新之外，微光學和集成光子技術也正在推動醫療保健設備的小型化。雖然微光學解決方案正在用於開發高分辨率顯微鏡¹¹，內窺鏡¹² 等，但矽光子學和光子集成芯片是在工業⁹和研究¹³中創建新設備的基礎。儘管深度學習因其簡化系統¹⁴ 和從大型數據集中提取含義的能力而受到關注，但該技術也將使開發更緊湊的設備成為可能。

儘管已經從傳統的幾何形狀過渡到復雜的自由曲面光學元件（現在可以使用塑料模製或3D打印技術輕鬆製造），並且從傳統的折反射設計過渡到包括繞射和全息材料的設計，但是這些優點帶來了製造方面的新挑戰、對齊和測試。此外，對於更小、更複雜的設備，機構包裝以及內外部來源的加熱所引起的結構和熱擾動的影響將更加嚴重。對於醫學和生命科學產業，性能要求非常嚴格，並受法規約束，這意味著產品開發中幾乎沒有錯誤的餘地。這些趨勢凸顯了集成協同模擬和設計對正在構建下一代光學設備和診斷的公司的重要性日益增加。

儘管如此，考慮到醫學和生命科學產業的所有興奮和機遇，看到更多的公司遵循Rockley Photonics的發展道路，我不會感到驚訝。對於我們所有人來說，這只是光學和光子學塑造我們的世界並改善生活的一種方式。

作者:

Sanjay Gangadhara
技術執行長
Zemax
 

 參考資料:
_{1 https://www.lightwaveonline.com/business/companies/article/14199845/rockley-photonics-to-go-public-focus-on-healthcare-market
2 https://telehealth.org/telehealth-reimbursement-5/
3 https://medicalxpress.com/news/2019-11-low-cost-portable-oct-ophthalmology.html
4 https://www.photonics.com/Articles/Handheld_OCT_Device_Catches_Eye_Disease_Early/p1/vo118/i752/a55594
5 https://dukeeyecenter.duke.edu/news-events/handheld-device-handles-high-resolution-retinal-imaging
6 https://www.laserfocusworld.com/biooptics/article/14197866/is-a-shs-renaissance-on-the-horizon
7 https://www.odinhealthtech.com/
8 https://www.maximintegrated.com/en/products/sensors/healthcare-sensor-ics/optical-health-sensors.html
9 https://rockleyphotonics.com/applications/
10 http://www.octchip.researchproject.at/index.php
11 https://spie.org/news/new-phase-for-synthetic-aperture-microscopy?SSO=1
12 https://www.laserfocusworld.com/optics/article/14187686/aspherical-microlens-is-laserwritten-onto-the-tip-of-a-fiberoptic-microendoscope
13 http://www.octchip.researchproject.at/index.php
14 https://www.laserfocusworld.com/software-accessories/software/article/14196292/deep-learning-enables-singleshot-autofocus-in-microscopy-applications}