傳感新品

【福州大學、莆田學院：研發電化學發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，引起了全球公共衛生的關注。感染乙型肝炎病毒的人死于肝硬化和癌癥的風險更大，因此檢測這種高度傳染性和致病性的病毒至關重要。因此，選擇HBV作為實驗模型。雜交鏈式反應(HCR)是一種無酶信號擴增技術，反應條件溫和(37°C，與CRISPR/Cas反應條件相當)，擴增效率高。

福州大學林振宇、邱彬和莆田學院Zhonghui Chen結合雜交鏈式反應(HCR)的高擴增效率、CRISPR/Cas12a系統的高特異性以及基于報告探針負電荷調節的均勻電化學發光(ECL)分析的便利性，開發了一種靈敏的乙型肝炎病毒DNA ECL生物傳感器。該傳感器不需要復雜的電極改性；因此，具有較好的再現性。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，ECL強度與目標濃度的對數呈強線性關系，檢測極限為7.41 fM。

研究要點

要點1. 作者首先合成釕聯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HCR擴增的引發鏈觸發DNA，通過HCR擴增反應在顆粒上實現了大量的負電荷修飾。納米顆粒到達帶負電荷的工作電極的效率可以被調節，并實現ECL信號的變化。發光體表面的長DNA可以阻止共反應劑進入孔與聯吡啶釕反應。這些因素結合在一起產生了一個低背景系統。

要點2. 在靶存在的情況下，Cas12a的反式切割活性被觸發，發光體表面的觸發DNA被Cas12a切割；因此不能發生HCR擴增。因此，發光體的電負性降低，導致與帶負電的氧化銦錫(ITO)電極的靜電排斥減少，允許發光體更容易接近工作電極。此外，由于發光體表面沒有阻礙電子和共反應劑傳輸的長鏈DNA，因此ECL信號很強。在沒有靶標的情況下，Cas12a的活性不能被激活，并且發光表面上修飾的起始鏈DNA觸發HCR擴增。這在發光體的表面上產生大量的長鏈DNA，導致發光的負電荷增加以及與帶負電荷的ITO電極的靜電排斥。因此，發光體到達電極界面變得具有挑戰性。此外，HCR產生的較長DNA鏈會堵塞發光體的表面，從而阻礙電子和助反應劑的傳輸。由于靜電排斥和材料傳輸阻塞的雙重作用，ECL信號進一步降低。

要點3. 該傳感器不需要復雜的電極修改；因此具有較好的再現性。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，ECL強度與目標濃度的對數呈強線性關系，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確性，在臨床測試中具有巨大的應用潛力。

研究圖文

圖1. 基于CRISPR/Cas12a和HCR修飾納米顆粒DNA長度調控的同質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強度(測試系統由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。（B）LgCHBV和ΔECL強度之間的線性關系。

圖5.（A）ECL生物傳感器的再現性(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)。

傳感動態

【中國電科自主研發兩款MEMS傳感器 實現“百萬量級”裝車交付】

記者日前從中國電科產業基礎研究院獲悉，2023年該院研發的兩款MEMS核心傳感器實現“百萬量級”裝車交付，領跑國家汽車傳感器自主創新步伐。

隨著萬物互聯時代的到來，汽車產業的發展逐漸進入電動化、智能化和無人化的新時期，有一項關鍵技術發揮著重要作用，這就是MEMS（微電子機械系統）。它就像是汽車的“電五官”，是獲取信息和執行控制的重要汽車電子元件。

“MEMS能夠把信息的獲取、處理和執行集成在一起，組成功能強大的微型系統，大幅度地提高系統自動化、智能化和可靠性水平。”產業基礎研究院河北美泰電子科技有限公司技術專家王建志表示，為搶抓汽車傳感器芯片發展機遇，他們圍繞新能源汽車布局10余類汽車傳感器系列產品，逐一產品、逐個指標設立攻關榜單，不斷在關鍵核心技術及生產制造平臺上創新突破。截至目前，自主研發的MEMS慣性器件與系統、MEMS壓力傳感器實現“百萬量級”裝車交付，MEMS安全氣囊傳感器實現量產定型。其中，自主研發的MEMS慣性器件與系統，是汽車高級輔助駕駛(ADAS)系統的核心部件，能夠輸出高實時性、高連續性的車輛姿態、方位、位置、速度信息等傳感數據，達到不間斷厘米級定位精度、不受外界干擾等獨特優勢，實現對自動駕駛汽車“全天候”精確定位定向，產品已獲得多家重點新能源車企定點。

據悉，該院自主研發的MEMS壓力傳感器可廣泛用于汽車機油壓力、發動機進氣壓力、空調系統、油箱蒸汽壓力、新能源電池溫度壓力等關鍵部位，能夠完全替代國際主流產品，已獲得超100多萬只訂單。

王建志表示，研究院將持續聚焦核心競爭力，建立自主完備的智能傳感芯片整套產品技術開發和批量產業化技術鏈，不斷攻克前沿技術，努力實現MEMS傳感器在汽車產業全面覆蓋，引領傳感器產業可持續規模化發展。

【消息稱特斯拉增加臺積電代工訂單，擴產 D1 超級計算機芯片】

9 月 26 日消息，據臺灣《經濟日報》，特斯拉正在增加 Dojo D1 超級計算機芯片的訂單。Dojo D1 是特斯拉專門為 Dojo 超級計算機設計的定制芯片，由臺積電代工。

知情人士透露，特斯拉計劃明年將 Dojo D1 芯片的產量增加一倍，達到 1 萬片。預計到 2025 年，臺積電代工的 Dojo D1 芯片訂單量將持續增加，考慮到 Dojo 超級計算機的可擴展性。

特斯拉使用 Dojo 超級計算機訓練高級駕駛輔助系統和完全自動駕駛系統的人工智能模型。隨著 FSD、自動駕駛出租車和 Optimus 機器人等項目的推出，Dojo 超級計算機對公司運營的貢獻可能會更大。

特斯拉增加 Dojo D1 芯片訂單也有助于臺積電。據報道，臺積電與特斯拉的交易使得與高性能計算相關的訂單有所增加。雖然特斯拉和臺積電都沒有對此事發表評論，但業內已經公開知曉這兩家公司的業務關系。

隨著 Dojo 超級計算機的加入，特斯拉或許能夠減少對英偉達 GPU 芯片產品的依賴。特斯拉一直是英偉達的重要客戶，有報道稱特斯拉最近啟用了一款新的超級計算機，搭載了 1 萬塊英偉達 H100 GPU 芯片。這個系統耗資約 3 億美元，將用于各種人工智能應用。

特斯拉人工智能官方賬號在社交媒體 X 上發布了一系列關于 Dojo 超級計算機的帖子，展現了其宏大目標。特斯拉表示，Dojo 超級計算機于 2022 年 7 月開始投產，并預計到 2024 年 1 月，其算力將進入世界前五。到 2024 年 10 月，特斯拉預計 Dojo 超級計算機將擁有每秒百億億次（100 Exa-flop）的計算能力。

【英飛凌：聯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英飛源達成合作。英飛凌將為英飛源提供業內領先的1200 V CoolSiC? MOSFET功率半導體器件，用于提升電動汽車充電站的效率。

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

作為最早將溝槽柵技術用于晶體管的SiC功率半導體制造商之一，英飛凌推出了幫助提高充電解決方案可靠性的先進設計。這些器件具有高閾值電壓，并簡化了柵極驅動。CoolSiC MOSFET技術在上市前已通過馬拉松應力試驗及柵極電壓跳變應力試驗，并在上市后定期進行監控，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直流充電模塊能夠實現寬恒功率范圍、高功率密度、最小電磁輻射和干擾、高保護性能以及高可靠性。這使其不僅能夠滿足大多數電動汽車的快速充電需求，還能實現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，達到全球領先水平。

【海爾資本共創方艾瑞邁迪光學定位傳感器首發上市】

近日，海爾資本共創方艾瑞邁迪傳來喜訊，公司旗下瑞瞳光學定位傳感器在首屆手術機器人大會上正式發布。這一重大的里程碑標志著艾瑞邁迪進一步鞏固了在手術機器人領域的領先地位，并為行業帶來了關鍵性的技術革新。

在手術機器人大會上，艾瑞邁迪公司聯合創始人范博士攜團隊代表出席，向與會者詳細介紹了公司最新推出的瑞瞳光學產品。這款光學定位傳感器采用了最先進的光學成像技術，能夠精準穩定地定位目標，并實時反饋手術過程中的位置信息，為手術醫生提供準確可靠的引導。范博士在演講中強調了瑞瞳光學產品的高度精準性和可靠性，介紹了瑞瞳艱辛的開發歷程，全面趕超國外技術的國產化替代能力，以及在權威評審機構和企業用戶的充分驗證，引起了與會者的廣泛關注。

范博士指出，國外龍頭企業先發優勢明顯，在產業鏈各個環節建立起閉環壁壘，以其先進的制造加工能力、領先的創新工藝水平、完備的產品組合及強大的品牌效應占據我國導航領域主導地位，導航機器人目前面臨著諸多“卡脖子”難題。艾瑞邁迪作為光學定位傳感器研發生產的“國家隊”，創新研發了“瑞瞳”光學定位傳感器，這款產品采用了最先進的光學成像技術，能夠精準穩定地定位目標，并實時反饋手術過程中的位置信息，為手術醫生提供準確可靠的引導，打破國外技術壁壘，為微創手術導航等領域提供核心定位解決方案。

不僅如此，艾瑞邁迪還在手術機器人大會上喜獲由權威評定的“2023年度手術機器人技術創新獎”。這是對公司在手術機器人領域取得卓越成就的極高認可，也是對瑞瞳光學產品出色性能的肯定。這一榮譽將激勵公司持續創新，為智能醫療器械的開發團隊提供更可靠、更高效、更精準的手術解決方案。

海爾資本艾瑞邁迪項目負責人表示：“高性能醫療器械產業作為國家戰略發展的重點領域之一，連續多年產值保持高速增長，但始終面臨‘卡脖子’難題，尤其在手術機器人領域等產業鏈上游一直存在著嚴重的依賴進口的問題。‘國產替代’政策的推動，倒逼中國醫療器械產業自主化提速。艾瑞邁迪立足于手術機器人領域，自身擁有著堅實的技術團隊以及產業轉化經驗，并不斷擴展其在圖像處理、精準導航方面的技術實力，并賦能于同行業企業，共謀發展。海爾資本作為海爾金控旗下投資平臺，踐行“產業投行”模式，我們欣喜地看到公司取得越來越多的行業權威認可以及技術突破，也期待與艾瑞邁迪攜手，提升中國手術機器人領域的技術實力，朝著自主創新、自主研發、自主生產的方向邁出堅實的步伐。”

審核編輯 黃宇