傳感新品

【武漢大學：研發柔性可拉伸電化學傳感器，用于生物監測】

在過去的幾十年中，柔性可拉伸電子的飛速發展推動了可穿戴設備、電子皮膚、軟體機器人、人機界面以及植入式器械等領域的快速興起。這些具有輕量化和優異適應性的電子器件能夠與柔軟、曲面、動態的生物體系緊密貼合，在人體健康監測和生物醫療領域中發揮越來越重要的作用。其中，柔性可拉伸電化學傳感器（FSECSs）具有靈敏度高、響應速度快、特異性強、易于小型化等優勢，已成為生物體系生化分子原位定量監測的重要工具，極大地促進了對生命活動的深層次理解。

近日，武漢大學化學與分子科學學院黃衛華教授和劉艷玲教授團隊在Advanced Materials上發表題為“Flexible and Stretchable Electrochemical Sensors for Biological Monitoring”的長篇綜述。作者首先總結了柔性可拉伸電極的制備方法，著重介紹了基于結構設計和新興材料的可拉伸電極制備策略。隨后，詳細總結了提高FSECSs性能（包括靈敏度、選擇性、穩定性以及生物相容性）的關鍵策略。此外，系統性地介紹了FSECSs在不同層次生物體系（表皮、體外和體內組織/器官以及活細胞）監測中的代表性應用。最后，作者展望了FSECSs在生物監測中面臨的挑戰及未來機遇。

1.柔性可拉伸電極制備

到目前為止，已經發展了兩種主要策略來制備可拉伸電極：特殊幾何結構基底和可拉伸導電材料。

1.1 基于結構的可拉伸電極

通過特殊的結構設計，增加剛性材料在形變過程中的自由度從而分散應力。基于結構的可拉伸電極可分為兩類:基于平面內和平面外結構的可拉伸電極。

圖2 基于平面內結構的可拉伸電極

圖3 基于平面外結構的可拉伸電極

1.2 基于材料的可拉伸電極

納米材料(包括0D、1D和2D)可以通過重排在形變狀態下維持其連續的導電路徑。導電聚合物PEDOT可通過摻雜增塑劑等方式促進其與PSS的相分離，提高其導電性與拉伸性。作者在文中詳細介紹了電化學傳感器常用導電材料（包括碳納米材料，金屬納米材料和導電聚合物）用于構建可拉伸電極的策略。

圖4 不同維度納米材料的拉伸示意圖

2.柔性可拉伸電極功能化

考慮到生物體系中生化分子的含量低、環境復雜，以及電極與生物體系的兼容性等因素，柔性可拉伸電極必須具有優異的靈敏度、選擇性、穩定性和生物相容性以實現信號的準確獲取。目前，已發展出不同的功能化策略用于提高電極性能。

2.1靈敏度

提高電極靈敏度的常用策略包括：增加電極活性面積和引入高性能催化劑。具有高表面積和不飽和位點的納米材料已被廣泛用于提高電極的電子傳遞動力學和催化性能。

圖5 高靈敏度FSECSs的構建策略

2.2 選擇性

界面修飾特異性識別元素（例如：酶、生物親和受體、離子載體、MIP）是提高FSECSs選擇性最常用的策略。此外，也可通過修飾抗干擾涂層抵抗干擾物到達電極表面，間接提高FSECSs對目標物的選擇性。

表1. 高選擇性FSECSs的構建策略

2.3 穩定性

當電極暴露于生物體系中時，環境中的蛋白分子極易通過非特異性相互作用吸附在電極表面，導致電極性能下降。物理尺寸排阻和構建強親水性界面是目前常用的兩種電極抗污策略，其通過形成物理和能量屏障抵抗蛋白質在電極表面的非特異性吸附，賦予電極高穩定性。

圖6 高穩定性FSECSs的構建策略

2.4 生物相容性

由于傳感界面與生物體系直接接觸，FSECSs需具有優異生物相容性以減小對生物實體的外源刺激，維持生物體的正常功能。目前，針對不同的檢測對象（表皮、體外和體內組織/器官以及活細胞），已發展出不同的功能化策略用于提高電極的生物相容性。

圖7 高生物相容性FSECSs的構建策略

3. FSECS用于生物監測

生物標志物的電化學檢測對于基礎研究、臨床診斷和個性化醫療設備的發展（例如便攜式血糖儀）至關重要。FSECSs可以實現傳感單元和生物實體的無縫兼容，從而實現高保真生化信號的連續獲取。在這部分，作者系統性地介紹了FSECSs在不同生物體系（表皮、組織/器官以及活細胞）生化信息監測中的代表性應用。

3.1表皮監測

在自然生理過程中，表皮中會產生豐富的生化信息(如代謝物和電解質)，這些生化信息的獲取可以為健康監測及疾病診斷提供重要見解。作者重點介紹了FSECSs在表皮生化信號(包括代謝物、電解質和其他生化物質)分析中的應用，以及集成式智能可穿戴設備的最新進展。

圖8 集成式FSECS用于表皮監測

3.2組織監測

生物組織柔軟、彎曲且有彈性，而傳統的硬質電化學傳感器無法順應組織變形，這種形狀和剛度的差異會導致傳感界面與組織之間嚴重的機械不匹配，造成組織損傷以及監測結果不準確。而FSECSs可以很好地順應柔軟組織，從而有助于高保真生化信號的連續獲取。本節作者總結了FSECSs用于組織檢測的最新進展。

圖9 FSECSs用于離體組織生化信號監測

3.3 活體監測

圖10 FSECSs用于體內生化信號監測

3.4 細胞檢測

細胞可以靈敏感知微環境中的機械力刺激，并將其轉化為細胞內生化信息，最終調控細胞的結構和功能，該過程被稱為力學信號轉導。FSECSs可以很好的順應細胞形變，并同時檢測信號分子的釋放，為細胞力學信號轉導生化信息的實時監測提供了強有力工具。

圖11 FSECSs用于細胞力學信號轉導實時監測

最后，作者進一步對FSECSs面臨的挑戰以及未來的發展提出了展望。應對文中提到的挑戰，需要化學、材料、微加工、電子技術等多領域、多學科的共同努力，同時這些問題的解決將有助于推動FSECSs在生物醫學領域更加廣泛及深入的應用。

傳感動態

【懷柔儀器傳感器產業科創平臺建設提速，部分平臺將于年內運營】

近日，記者從北京懷柔儀器和傳感器有限公司獲悉，公司正在推動建設包括高端精密加工共享服務平臺、智能感知產業服務平臺、真空技術聯合實驗室等在內的儀器傳感器產業科創平臺，其中部分平臺將于年內投入運營，為懷柔儀器和傳感器企業提供關鍵技術研發和中試生產、測試、實驗驗證等服務。

高端精密加工共享服務平臺可針對中高端科學儀器關鍵零部件精度不高、穩定性不好、定位精度差等難題進行技術攻關，為懷柔科學城的科技創新主體提供定制化、小批量的精密加工服務。該平臺占地3600平方米，目前已具備高端精密加工、測量等方面能力，預計將于2024年正式運行。

智能感知產業服務平臺具備溫度壓力、慣性、氣體等傳感器的技術服務與測試驗證能力，可為相關領域高校、科研院所和企業提供產品設計、工藝優化、科技孵化等服務。該平臺占地1500平方米，目前已具備芯片測試、光電傳感器測試等方面能力，預計2024年年底正式運行。

真空技術聯合實驗室可為懷柔科學城入駐的科研單位、科學設施及生產制造企業提供真空領域設計、研發、維保、培訓等一站式服務。實驗室總建筑面積650平方米，規劃了潔凈實驗區、展示培訓區、辦公研討區及庫房區四個功能區域。目前，實驗室各功能區域工程建設和裝修已完成，年內也將正式對外運行。

“為了解決研發單位資金緊張、設備投入不足、研制產品無行業標準、行業頂層設計不足等問題，我們通過建設公共服務平臺來指引行業并提供服務，讓各研究機構可以全身心地進行細分領域研究?！北本讶醿x器和傳感器有限公司相關負責人告訴記者，未來希望通過平臺打造高端儀器裝備和傳感器產業發展新范式，引領懷柔成為新變革的力量源、硬科技產業的策源地。

【TriLite 與艾邁斯歐司朗合作開發 AR 智能眼鏡顯示屏】

近日，微型激光投影儀開發商 TriLite 宣布與智能傳感器和發射器的全球領導者 ams Osram（艾邁斯歐司朗）展開技術合作。將艾邁斯歐司朗 RGB 激光二極管集成到 TriLite 的 Trixel 3 激光束掃描儀（LBS）中，這是世界上最小的 AR 智能眼鏡投影顯示器。

屢獲殊榮的 Trixel3 LBS 具有突破性的緊湊性和輕巧的重量，作為明亮準確的投影顯示屏，具有全天使用的超低功耗（<320 mW），并支持全彩色（超過 sRGB>200%），可提供出色的圖像質量。Trixel 3 使 AR 能夠用于智能眼鏡和廣泛的消費應用。

TriLite 首席執行官 Peter Weigand 博士表示：“我們的生態系統戰略側重于與世界領導者合作，以確保高質量和可靠的大規模制造。我們之所以選擇艾邁斯歐司朗作為我們的技術合作伙伴之一，是因為艾邁斯歐司朗擁有一流的功率和效率，完全符合 Trixel 3 LBS 對亮度、對比度和高性能的要求?！?/p>

Trixel3 LBS 光學顯示引擎結合了單個 2D MEMS 反射鏡、所有光學組件和獨特的軌跡控制模塊（TCM），可將光模塊的復雜性從硬件領域轉移到軟件領域。LBS 模塊重量小于 1.5 g，體積小于 1 立方厘米，實現了更緊湊、更靈活的系統設計。

艾邁斯歐司朗加入 TriLite 快速擴張的制造合作伙伴生態系統。其專業知識和行業領先的激光二極管與 TriLite 大批量制造能力相結合，進一步加強了 TriLite 在 AR 智能眼鏡領域未來的發展。

【收購交易失敗后 英特爾與高塔半導體達成新的代工協議】

北京時間9月5日晚間消息，據報道，英特爾今日與以色列芯片代工廠商高塔半導體（Tower Semiconductor）達成一項新的代工協議。

根據該協議，高塔半導體將向英特爾新墨西哥州Rio Rancho工廠投資3億美元，收購并獲得即將安裝到該工廠的設備和和其他固定資產。屆時，高塔半導體將獲得該工廠每月60多萬張照片層（photo layers）的生產能力，以滿足高塔半導體客戶對下一代300 mm芯片的需求。

高塔半導體CEO Russell Ellwanger對此表示：“這是我們與英特爾朝著多種獨特協同解決方案邁出的第一步。此次合作不僅能讓我們能夠滿足客戶的需求路線圖，還特別關注先進電源管理和絕緣體射頻硅（RF SOI）解決方案，并計劃在2024年進行全流程資格認證。

與此同時，在英特爾向行業領軍企業臺積電等競爭對手發起挑戰之際，這筆交易也將增強英特爾的代工能力。

2021年，英特爾承諾向新墨西哥州工廠投資35億美元，一年后又宣布向俄亥俄州的一家芯片制造廠投資200億美元。

在過去的一年，英特爾代工服務確實取得了長足發展。今年第二季度，英特爾代工業務的營收為2.32億美元，同比增長逾300%。英特爾的目標是，在2030年之前成為全球第二大外部代工廠商。

在達成這筆交易之前，英特爾和高塔半導體剛剛終止了一筆收購交易。去年2月，英特爾宣布將以每股53美元的現金收購高塔半導體，交易總價值約為54億美元。

但兩家公司上個月宣布，由于無法及時獲得監管機構的批準，雙方已同意終止之前達成的收購協議。根據協議，英特爾將向高塔半導體支付了3.53億美元的分手費。

【上海又一超級獨角獸，還是汽車芯片賽道！】

積塔半導體完成了一筆規模為135億元的融資，成為今年一級市場單筆最大融資記錄。這家公司的估值超過460億元，這意味著估值已經翻了一番。投資者可以從這些數據中看到投資機會。

積塔半導體的創新點在于聚焦車規級芯片、新能源相關等領域的項目表現更為突出。半導體產業在今年的一級市場仍較為火熱。清科研究中心數據顯示，半導體及電子設備領域的投資案例達813例、投資金額為631.63億元，均保持領先。

這只超級獨角獸的背景值得一提。積塔半導體自出生起就含著“金湯匙”，其承襲了中國電子及華大半導體的產業鏈優勢。此前ASMC為國內最大的模擬芯片代工廠之一，積塔半導體吸收了ASMC三十余年的芯片制造工藝及產能。

積塔半導體的創新點是聚焦車規級芯片、新能源相關等領域，這些領域具備巨大的市場潛力。汽車半導體成為全球半導體銷售增長最快的領域。當前全球功率半導體行業幾乎被國外龍頭企業IDM廠商所壟斷，整體國產替代率不足20%。核心部件替代進口，能夠有效加快設備產業化進程，這是***產業鏈完整度不斷完善的路徑之一。

目前國內有超出100家企業開發及生產汽車芯片，50多家芯片上市公司宣稱有車規級產品或者量產應用。但普遍面臨種類多、量少、缺乏典型應用等問題。未來可能會有更多的中國芯片設計企業進入這個賽道。

重資產、長周期、擁有內生增長和發展規律的半導體產業，仍屬于增量市場。業績優秀、產品落地、上下游緊密的公司依然會吸引投資并獲得溢價。而部分頭部企業逆勢布局，不斷補全短板，持續擴大市場份額，也將擁有更多發展機會。

【恩智浦半導體遭黑客攻擊，導致部分用戶信息泄露】

9 月 7 日消息，網絡安全專家 Troy Hunt 近日在 X（推特）上發布推文，表示荷蘭芯片制造商恩智浦半導體（NXP Semiconductors）遭到網絡攻擊，導致用戶信息泄露。

恩智浦目前已經開始向受影響的用戶發送電子郵件，翻譯部分內容如下：“我們發現自 2023 年 7 月 14 日開始，在線門戶網站 NXP. com 連接的系統遭到黑客攻擊，包括電子郵件地址和聯系電話在內的客戶信息被泄露”。

恩智浦表示現有調查表明這些泄露的數據沒有被用于欺詐目的，官方并未公布具體有多少用戶受到影響，但指出了以下信息可能會泄露：

名字和姓氏

電子郵件地址

國家、城市、郵政編碼和地址

工作電話號碼

聯系手機號碼

公司名稱

職位名稱 [工作名稱]

偏好溝通方式

審核編輯 黃宇