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      物聯網RFID技術在道地藥材保護中的應用
      發布日期:2013-7-10 瀏覽次數:6130 次

      1. 物聯網在道地藥材保護中的應用

      一般傳統中藥材講究道地藥材,道地藥材是指在一特定自然條件、生態環境的地域內所產的藥材,因生產較為集中,栽培技術、采收 加工也都有一定的講究,以致較同種藥材在其他地區所產者品質佳、療效好。如云三七、川黃連、蘇薄荷、遼細辛、鳳丹皮,以及“浙八味”、“四大懷藥”等都是聞名遐邇的道地藥材。

      近年來一些農村地區紛紛放棄糧食生產,而是選擇了“短、平、快”的中藥材項目,并把它作為支柱產業來抓。由于糧農缺乏藥材種植的經驗,以及部分藥農受利益驅動,沒能把好藥材生產的源頭關,所以出現了藥材質量下降、農藥殘留超標、生產無人監管、種養無章可循的局面,致使藥材市場上魚龍混雜,大量非道地產區生產的偽劣藥材打著道地藥材的名義招搖過市,造成了“道地藥材不道地”的現象。而這種市場上的無序競爭,使得一些成本高、產量低、價格高的道地藥材缺乏市場競爭力,導致藥農生產積極性不高,種植規模不斷萎縮。如蘇薄荷、杭白芍等種植面積大幅度萎縮而面臨滅絕危險。

      面對這種困境,物聯網提供了很好的解決方案。物聯網在組建的過程中,首要的一步就是將物品貼上或內置電子標簽,電子標簽具有生產工藝簡單、但技術難度高的特點,而且不能復制,每個標簽都具有全球唯一編碼。電子標簽可以看做是傳統的條碼標簽的升級版,能將物品的信息直接儲存至標簽內并加密,有效地防止隨意篡改信息。這樣我們就可以將道地藥材的產地、種植情況、產地加工情況寫入電子標簽,這枚電子標簽將伴隨著藥材轉運、銷售、使用的全過程,隨時可以通過特定的設備讀取標簽內的信息,從而可以有效地杜絕“道地藥材不道地”的現象,更好的保護道地藥材。

      現今,市面上主流的電子標簽為無線射頻識別標簽(RFID標簽),RFID可以說是一種讓物品“開口說話”的技術。它能夠讓接收器在幾十甚至上百米的距離內大批量的讀取電子標簽內的數據[5]。目前,RFID標簽的容量為幾十至幾百K字節,用來存儲藥材的產地、種植、加工等信息足足有余,成本約為20美分,對于一些貴重藥材和大包裝藥材,價格上也完全可以承受。

      隨著技術的發展還可以在藥材生長過程中就加貼具有傳感器功能的電子標簽,隨時監控藥材生長過程中溫度、濕度、土質等外部環境因素的變化,從而為生產出優質的中藥材提供種植參數。

      2. 物聯網在中藥飲片和中成藥生產中的應用

      中醫臨床使用的和生產中成藥的原料并不是原藥材,而是經過加工炮制的中藥飲片。而中藥飲片的質量過去一直是限制中醫藥發展的瓶頸。這是由于中藥炮制的技術門檻較低,而且經過規范程序炮制的優質飲片和簡化工序炮制出來的劣質飲片從外觀上看往往差別不大,但其臨床療效卻有著天壤之別。如制何首烏炮制時需將生何首烏加黑豆汁拌勻,然后至容器長時間內蒸至呈棕褐色,從而可以達到補肝腎、益精血、烏須發的作用,但一些不法分子,為了降低成本,僅將生何首烏用少量黑豆汁拌勻然后晾干,亦可變成棕褐色,但這樣炮制出來的制何首烏不但補益作用大減,還有致瀉、傷肝的副作用。但在市場上,由于這些偷工減料的飲片價格較低,對那些真正按照規定程序炮制出來的飲片反而有驅逐的作用。

      要避免這種現象出現,可要求市面上銷售的中藥飲片都需加貼電子標簽,這時一些農戶以及小作坊,由于技術水平跟不上必然遭到淘汰。同時還要求電子標簽內儲存飲片性狀、指標成分的含量以及生產過程的參數,如輔料用量,炮制時間、炮制溫度等,以備監管部門和使用單位隨時抽檢,這樣可極大的規范飲片生產企業的行為,從而使飲片的質量得到保證。

      隨著網絡技術的發展,還可通過電子標簽,直接連接到生產企業的數據庫,調閱該樣品的生產過程錄像,或連接到生產企業的攝像頭,對生產過程進行即時監控。

      而對于中成藥的生產,物聯網可以使生產線更加的自動化,讓每一粒膠囊,每一個藥片的生產的全過程都在電腦的監控之下,從而使生產出的中成藥質量更加可靠,成本更加低廉。

      3. 物聯網在中藥流通環節中的應用

      中藥是一種特殊商品,在流通領域中的經營、管理、貯存、價格制定等均比一般商品復雜而特殊。正因為情況復雜,流通環節也是出現問題較多的一個環節,如在紫菀里編入泥土,在當歸中摻入獨活,在徐長卿中混入白薇等等,這些形形色色的摻雜使偽的行為下,中藥的質量如何能保證,中醫的療效如何能體現?而貯存不當也會影響中藥質量,一些藥材因存放時間延長而有效成分損失,尤其是含揮發性成分的藥材,在存放過程中有效成分隨香氣而流失,影響質量;而有些中藥,如陳皮、吳茱萸、狼毒,則需長時間貯藏才能降低副作用;同時儲存時,如果溫度、濕度、光線等因素控制不當,還會直接導致中藥產生走油、霉變等變異現象。由于中藥的終端用戶對這些偽劣中藥缺乏辨別能力,加之職能部門的監管力度不夠,導致市場上這些偽劣中藥大行其道。

      而在物聯網的統籌管理下,每個中藥的電子標簽里都有著自己獨特的編碼,記錄有中藥的生產日期等信息,同時這些電子標簽還通過讀寫器與網絡連接,使用時,讀寫器讀到的有效或非法信息都會自動通過網絡反饋給服務器,當服務器接到非法信息時就會報警,并通過電子標簽的編號確定信息來源,使企業和監管部門在第一時間掌握相關情況并做出反應。而監管部門和使用單位平時對市場上的中藥所進行的例行檢查,也可將結果上傳至服務器,以隨時監控中藥質量的變化。物聯網還可以對中藥的使用情況和庫存量進行監測,如庫存量低于一定值,自動通知生產企業生產和使用單位購買,使得中藥的流通加快,也可以在一定程度上縮短中藥的儲存時間,而避免發生質量下降的情況。

      在不久的將來,還可在電子標簽內植入GPS模塊和傳感器模塊,GPS模塊可對中藥產品在流通環節所處的地點進行定位和記錄,傳感器模塊可對所處的環境進行監測和管理,從而在根本上杜絕由于人為因素導致的中藥質量的下降,使得老百姓真正能夠吃放心的藥 放心的吃藥。

      4. 物聯網在中藥質量控制中的應用

      中藥經過數千年的臨床使用,以及近幾十年來的藥理藥效研究,其療效已經毋庸置疑,但中藥產品遲遲無法和國際接軌,其根本原因是其質量尚無有效可靠的控制手段,F行的中藥質量控制方法主要是對一個主要成分進行定量,2~3個成分進行定性,結合性狀鑒別,定量的成分還往往只有下限,沒有上限;而中藥的療效來自整個中藥群體的作用這一點已經達成共識,這個群體不但包括活性成分的數量和含量,還包括不同成分間的組成比例。在尋求解決這個矛盾和綜合評價中藥質量的過程中,出現了中藥指紋圖譜技術的應用。而中藥指紋圖譜技術如能和物聯網結合,則可使中藥的質量控制產生質的飛躍。

      中藥指紋圖譜技術是指采用一定的分析手段,對大樣本的某種中藥(包括中藥材、中藥飲片和中成藥)所含的化學成分信息進行歸納處理,得到由一組特征性成分組成的共有模式譜圖,后續具體樣品的質量判斷只需與共有模式比對,超過指定的相似度即為合格。目前,中藥指紋圖譜的應用還相當有限,主要是因為指紋圖譜的共有模式建立需要大量的樣本,耗費的人力物力較大,且有些指紋圖譜建立者為生產企業,立場有所偏頗。因此,指紋圖譜如果要進入國家法定標準,最好由國家相關職能部門牽頭建立,并在互聯網上建立指紋圖譜平臺,具體的使用者只需按要求,將待測樣品的特征性譜圖上傳至指紋圖譜平臺,即可自動得到用來判斷質量的相似度值。由此可見,指紋圖譜具有天然的與物聯網結合的特性。

      在物聯網環境下,可將中藥的特征性譜圖儲存于電子標簽內,供各種使用者讀取使用,中藥經銷商和醫院可直接讀取標簽內的信息并上傳至指紋圖譜平臺進行比對;各級監管部門可以檢測標簽內的特征性圖譜和實際情況是否相合,并把結果提供給網絡平臺,供其他用戶參考;隨著手機與物聯網不斷融合,中藥的終端使用者可以直接用手機讀取電子標簽內的信息,并上傳至網絡,相應的中藥質量平臺會自動反饋所購中藥的質量情況。如果分析手段能進一步發展,還可在中藥的包裝內置入具有分析功能的傳感器,隨時監控中藥的質量變化,并自動上傳至網絡平臺。在這樣的全方位的管理下,一定可以保證患者服用的是療效可靠、質量穩定的藥品。

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