傳感新品

【福州大學(xué)、莆田學(xué)院：研發(fā)電化學(xué)發(fā)光生物傳感器檢測乙肝病毒！】

乙型肝炎是由乙型肝炎病毒(HBV)感染引起的肝臟疾病，引起了全球公共衛(wèi)生的關(guān)注。感染乙型肝炎病毒的人死于肝硬化和癌癥的風(fēng)險(xiǎn)更大，因此檢測這種高度傳染性和致病性的病毒至關(guān)重要。因此，選擇HBV作為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(HCR)是一種無酶信號擴(kuò)增技術(shù)，反應(yīng)條件溫和(37°C，與CRISPR/Cas反應(yīng)條件相當(dāng))，擴(kuò)增效率高。

福州大學(xué)林振宇、邱彬和莆田學(xué)院Zhonghui Chen結(jié)合雜交鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(HCR)的高擴(kuò)增效率、CRISPR/Cas12a系統(tǒng)的高特異性以及基于報(bào)告探針負(fù)電荷調(diào)節(jié)的均勻電化學(xué)發(fā)光(ECL)分析的便利性，開發(fā)了一種靈敏的乙型肝炎病毒DNA ECL生物傳感器。該傳感器不需要復(fù)雜的電極改性；因此，具有較好的再現(xiàn)性。此外，由于雙信號放大，傳感器具有高靈敏度。在10 fM至10 nM的范圍內(nèi)，ECL強(qiáng)度與目標(biāo)濃度的對數(shù)呈強(qiáng)線性關(guān)系，檢測極限為7.41 fM。

研究要點(diǎn)

要點(diǎn)1. 作者首先合成釕聯(lián)吡啶摻雜的二氧化硅納米粒子(Ru@SiO2 NPs)，然后在納米粒子上修飾可誘導(dǎo)HCR擴(kuò)增的引發(fā)鏈觸發(fā)DNA，通過HCR擴(kuò)增反應(yīng)在顆粒上實(shí)現(xiàn)了大量的負(fù)電荷修飾。納米顆粒到達(dá)帶負(fù)電荷的工作電極的效率可以被調(diào)節(jié)，并實(shí)現(xiàn)ECL信號的變化。發(fā)光體表面的長DNA可以阻止共反應(yīng)劑進(jìn)入孔與聯(lián)吡啶釕反應(yīng)。這些因素結(jié)合在一起產(chǎn)生了一個(gè)低背景系統(tǒng)。

要點(diǎn)2. 在靶存在的情況下，Cas12a的反式切割活性被觸發(fā)，發(fā)光體表面的觸發(fā)DNA被Cas12a切割；因此不能發(fā)生HCR擴(kuò)增。因此，發(fā)光體的電負(fù)性降低，導(dǎo)致與帶負(fù)電的氧化銦錫(ITO)電極的靜電排斥減少，允許發(fā)光體更容易接近工作電極。此外，由于發(fā)光體表面沒有阻礙電子和共反應(yīng)劑傳輸?shù)拈L鏈DNA，因此ECL信號很強(qiáng)。在沒有靶標(biāo)的情況下，Cas12a的活性不能被激活，并且發(fā)光表面上修飾的起始鏈DNA觸發(fā)HCR擴(kuò)增。這在發(fā)光體的表面上產(chǎn)生大量的長鏈DNA，導(dǎo)致發(fā)光的負(fù)電荷增加以及與帶負(fù)電荷的ITO電極的靜電排斥。因此，發(fā)光體到達(dá)電極界面變得具有挑戰(zhàn)性。此外，HCR產(chǎn)生的較長DNA鏈會堵塞發(fā)光體的表面，從而阻礙電子和助反應(yīng)劑的傳輸。由于靜電排斥和材料傳輸阻塞的雙重作用，ECL信號進(jìn)一步降低。

要點(diǎn)3. 該傳感器不需要復(fù)雜的電極修改；因此具有較好的再現(xiàn)性。此外，由于雙信號放大，傳感器具有高靈敏度。在10 fM至10 nM的范圍內(nèi)，ECL強(qiáng)度與目標(biāo)濃度的對數(shù)呈強(qiáng)線性關(guān)系，檢測極限為7.41 fM。

該傳感器在檢測臨床樣本方面顯示出較高的準(zhǔn)確性，在臨床測試中具有巨大的應(yīng)用潛力。

研究圖文

圖1. 基于CRISPR/Cas12a和HCR修飾納米顆粒DNA長度調(diào)控的同質(zhì)ECL生物傳感器檢測HBV的低背景信號原理。

圖2. Ru@SiO2 NPs，Ru@SiO2-DNA NPs以及Ru@SiO2-HCR NPs的ECL強(qiáng)度(測試系統(tǒng)由660 μL PBS、30 μL納米材料和10 μL TPA組成；掃描速率為100 mV/s，電位范圍為0.4-1.6 V)。

圖3.（A）不同條件下的聚丙烯酰胺凝膠電泳圖像。（B）傳感系統(tǒng)在不存在(黑)和存在(紅)10 pM靶DNA的情況下的ECL可行性。

圖4.（A）傳感器對不同濃度的HBV-DNA的響應(yīng)。（B）LgCHBV和ΔECL強(qiáng)度之間的線性關(guān)系。

圖5.（A）ECL生物傳感器的再現(xiàn)性(CHBV＝100 pM)。（B）生物傳感器的選擇性(HCV、HIV和HPV的濃度為100 pM；HBV的濃度為10 pM)。（C）與HBV-DNA濃度的臨床檢測(黑)相比，該傳感器檢測HBV-DNA的濃度(紅)。

傳感動(dòng)態(tài)

【中國電科自主研發(fā)兩款MEMS傳感器 實(shí)現(xiàn)“百萬量級”裝車交付】

記者日前從中國電科產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究院獲悉，2023年該院研發(fā)的兩款MEMS核心傳感器實(shí)現(xiàn)“百萬量級”裝車交付，領(lǐng)跑國家汽車傳感器自主創(chuàng)新步伐。

隨著萬物互聯(lián)時(shí)代的到來，汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展逐漸進(jìn)入電動(dòng)化、智能化和無人化的新時(shí)期，有一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)揮著重要作用，這就是MEMS（微電子機(jī)械系統(tǒng)）。它就像是汽車的“電五官”，是獲取信息和執(zhí)行控制的重要汽車電子元件。

“MEMS能夠把信息的獲取、處理和執(zhí)行集成在一起，組成功能強(qiáng)大的微型系統(tǒng)，大幅度地提高系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化和可靠性水平?！碑a(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究院河北美泰電子科技有限公司技術(shù)專家王建志表示，為搶抓汽車傳感器芯片發(fā)展機(jī)遇，他們圍繞新能源汽車布局10余類汽車傳感器系列產(chǎn)品，逐一產(chǎn)品、逐個(gè)指標(biāo)設(shè)立攻關(guān)榜單，不斷在關(guān)鍵核心技術(shù)及生產(chǎn)制造平臺上創(chuàng)新突破。截至目前，自主研發(fā)的MEMS慣性器件與系統(tǒng)、MEMS壓力傳感器實(shí)現(xiàn)“百萬量級”裝車交付，MEMS安全氣囊傳感器實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)定型。其中，自主研發(fā)的MEMS慣性器件與系統(tǒng)，是汽車高級輔助駕駛(ADAS)系統(tǒng)的核心部件，能夠輸出高實(shí)時(shí)性、高連續(xù)性的車輛姿態(tài)、方位、位置、速度信息等傳感數(shù)據(jù)，達(dá)到不間斷厘米級定位精度、不受外界干擾等獨(dú)特優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)對自動(dòng)駕駛汽車“全天候”精確定位定向，產(chǎn)品已獲得多家重點(diǎn)新能源車企定點(diǎn)。

據(jù)悉，該院自主研發(fā)的MEMS壓力傳感器可廣泛用于汽車機(jī)油壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力、空調(diào)系統(tǒng)、油箱蒸汽壓力、新能源電池溫度壓力等關(guān)鍵部位，能夠完全替代國際主流產(chǎn)品，已獲得超100多萬只訂單。

王建志表示，研究院將持續(xù)聚焦核心競爭力，建立自主完備的智能傳感芯片整套產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)和批量產(chǎn)業(yè)化技術(shù)鏈，不斷攻克前沿技術(shù)，努力實(shí)現(xiàn)MEMS傳感器在汽車產(chǎn)業(yè)全面覆蓋，引領(lǐng)傳感器產(chǎn)業(yè)可持續(xù)規(guī)?；l(fā)展。

【消息稱特斯拉增加臺積電代工訂單，擴(kuò)產(chǎn) D1 超級計(jì)算機(jī)芯片】

9 月 26 日消息，據(jù)臺灣《經(jīng)濟(jì)日報(bào)》，特斯拉正在增加 Dojo D1 超級計(jì)算機(jī)芯片的訂單。Dojo D1 是特斯拉專門為 Dojo 超級計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的定制芯片，由臺積電代工。

知情人士透露，特斯拉計(jì)劃明年將 Dojo D1 芯片的產(chǎn)量增加一倍，達(dá)到 1 萬片。預(yù)計(jì)到 2025 年，臺積電代工的 Dojo D1 芯片訂單量將持續(xù)增加，考慮到 Dojo 超級計(jì)算機(jī)的可擴(kuò)展性。

特斯拉使用 Dojo 超級計(jì)算機(jī)訓(xùn)練高級駕駛輔助系統(tǒng)和完全自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的人工智能模型。隨著 FSD、自動(dòng)駕駛出租車和 Optimus 機(jī)器人等項(xiàng)目的推出，Dojo 超級計(jì)算機(jī)對公司運(yùn)營的貢獻(xiàn)可能會更大。

特斯拉增加 Dojo D1 芯片訂單也有助于臺積電。據(jù)報(bào)道，臺積電與特斯拉的交易使得與高性能計(jì)算相關(guān)的訂單有所增加。雖然特斯拉和臺積電都沒有對此事發(fā)表評論，但業(yè)內(nèi)已經(jīng)公開知曉這兩家公司的業(yè)務(wù)關(guān)系。

隨著 Dojo 超級計(jì)算機(jī)的加入，特斯拉或許能夠減少對英偉達(dá) GPU 芯片產(chǎn)品的依賴。特斯拉一直是英偉達(dá)的重要客戶，有報(bào)道稱特斯拉最近啟用了一款新的超級計(jì)算機(jī)，搭載了 1 萬塊英偉達(dá) H100 GPU 芯片。這個(gè)系統(tǒng)耗資約 3 億美元，將用于各種人工智能應(yīng)用。

特斯拉人工智能官方賬號在社交媒體 X 上發(fā)布了一系列關(guān)于 Dojo 超級計(jì)算機(jī)的帖子，展現(xiàn)了其宏大目標(biāo)。特斯拉表示，Dojo 超級計(jì)算機(jī)于 2022 年 7 月開始投產(chǎn)，并預(yù)計(jì)到 2024 年 1 月，其算力將進(jìn)入世界前五。到 2024 年 10 月，特斯拉預(yù)計(jì) Dojo 超級計(jì)算機(jī)將擁有每秒百億億次（100 Exa-flop）的計(jì)算能力。

【英飛凌：聯(lián)合中國英飛源拓展新能源車充電市場】

日前，英飛凌宣布與中國的新能源汽車充電市場企業(yè)英飛源達(dá)成合作。英飛凌將為英飛源提供業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的1200 V CoolSiC? MOSFET功率半導(dǎo)體器件，用于提升電動(dòng)汽車充電站的效率。

SiC技術(shù)相比傳統(tǒng)的硅技術(shù)可將電動(dòng)汽車充電站的效率提高1%，從而降低了能耗和運(yùn)營成本。以一座100 kW的充電站為例，這意味著節(jié)省1 kWh電能，每年節(jié)省270歐元成本，以及減少3.5噸碳排放。這將大幅推動(dòng)SiC功率器件在電動(dòng)汽車充電模塊中的應(yīng)用。

作為最早將溝槽柵技術(shù)用于晶體管的SiC功率半導(dǎo)體制造商之一，英飛凌推出了幫助提高充電解決方案可靠性的先進(jìn)設(shè)計(jì)。這些器件具有高閾值電壓，并簡化了柵極驅(qū)動(dòng)。CoolSiC MOSFET技術(shù)在上市前已通過馬拉松應(yīng)力試驗(yàn)及柵極電壓跳變應(yīng)力試驗(yàn)，并在上市后定期進(jìn)行監(jiān)控，以確保擁有最高柵極可靠性。

通過采用英飛凌1200 V CoolSiC MOSFET，使得英飛源的30 kW直流充電模塊能夠?qū)崿F(xiàn)寬恒功率范圍、高功率密度、最小電磁輻射和干擾、高保護(hù)性能以及高可靠性。這使其不僅能夠滿足大多數(shù)電動(dòng)汽車的快速充電需求，還能實(shí)現(xiàn)比市場上的其他解決方案高出1%的效率。這有助于大幅降低能耗和碳排放，達(dá)到全球領(lǐng)先水平。

【海爾資本共創(chuàng)方艾瑞邁迪光學(xué)定位傳感器首發(fā)上市】

近日，海爾資本共創(chuàng)方艾瑞邁迪傳來喜訊，公司旗下瑞瞳光學(xué)定位傳感器在首屆手術(shù)機(jī)器人大會上正式發(fā)布。這一重大的里程碑標(biāo)志著艾瑞邁迪進(jìn)一步鞏固了在手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，并為行業(yè)帶來了關(guān)鍵性的技術(shù)革新。

在手術(shù)機(jī)器人大會上，艾瑞邁迪公司聯(lián)合創(chuàng)始人范博士攜團(tuán)隊(duì)代表出席，向與會者詳細(xì)介紹了公司最新推出的瑞瞳光學(xué)產(chǎn)品。這款光學(xué)定位傳感器采用了最先進(jìn)的光學(xué)成像技術(shù)，能夠精準(zhǔn)穩(wěn)定地定位目標(biāo)，并實(shí)時(shí)反饋手術(shù)過程中的位置信息，為手術(shù)醫(yī)生提供準(zhǔn)確可靠的引導(dǎo)。范博士在演講中強(qiáng)調(diào)了瑞瞳光學(xué)產(chǎn)品的高度精準(zhǔn)性和可靠性，介紹了瑞瞳艱辛的開發(fā)歷程，全面趕超國外技術(shù)的國產(chǎn)化替代能力，以及在權(quán)威評審機(jī)構(gòu)和企業(yè)用戶的充分驗(yàn)證，引起了與會者的廣泛關(guān)注。

范博士指出，國外龍頭企業(yè)先發(fā)優(yōu)勢明顯，在產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)建立起閉環(huán)壁壘，以其先進(jìn)的制造加工能力、領(lǐng)先的創(chuàng)新工藝水平、完備的產(chǎn)品組合及強(qiáng)大的品牌效應(yīng)占據(jù)我國導(dǎo)航領(lǐng)域主導(dǎo)地位，導(dǎo)航機(jī)器人目前面臨著諸多“卡脖子”難題。艾瑞邁迪作為光學(xué)定位傳感器研發(fā)生產(chǎn)的“國家隊(duì)”，創(chuàng)新研發(fā)了“瑞瞳”光學(xué)定位傳感器，這款產(chǎn)品采用了最先進(jìn)的光學(xué)成像技術(shù)，能夠精準(zhǔn)穩(wěn)定地定位目標(biāo)，并實(shí)時(shí)反饋手術(shù)過程中的位置信息，為手術(shù)醫(yī)生提供準(zhǔn)確可靠的引導(dǎo)，打破國外技術(shù)壁壘，為微創(chuàng)手術(shù)導(dǎo)航等領(lǐng)域提供核心定位解決方案。

不僅如此，艾瑞邁迪還在手術(shù)機(jī)器人大會上喜獲由權(quán)威評定的“2023年度手術(shù)機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)”。這是對公司在手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域取得卓越成就的極高認(rèn)可，也是對瑞瞳光學(xué)產(chǎn)品出色性能的肯定。這一榮譽(yù)將激勵(lì)公司持續(xù)創(chuàng)新，為智能醫(yī)療器械的開發(fā)團(tuán)隊(duì)提供更可靠、更高效、更精準(zhǔn)的手術(shù)解決方案。

海爾資本艾瑞邁迪項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示：“高性能醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)作為國家戰(zhàn)略發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，連續(xù)多年產(chǎn)值保持高速增長，但始終面臨‘卡脖子’難題，尤其在手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域等產(chǎn)業(yè)鏈上游一直存在著嚴(yán)重的依賴進(jìn)口的問題?！畤a(chǎn)替代’政策的推動(dòng)，倒逼中國醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)自主化提速。艾瑞邁迪立足于手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域，自身擁有著堅(jiān)實(shí)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)以及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化經(jīng)驗(yàn)，并不斷擴(kuò)展其在圖像處理、精準(zhǔn)導(dǎo)航方面的技術(shù)實(shí)力，并賦能于同行業(yè)企業(yè)，共謀發(fā)展。海爾資本作為海爾金控旗下投資平臺，踐行“產(chǎn)業(yè)投行”模式，我們欣喜地看到公司取得越來越多的行業(yè)權(quán)威認(rèn)可以及技術(shù)突破，也期待與艾瑞邁迪攜手，提升中國手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力，朝著自主創(chuàng)新、自主研發(fā)、自主生產(chǎn)的方向邁出堅(jiān)實(shí)的步伐。”

審核編輯 黃宇