傳感新品
【齊魯工業大學、山東省科學院:研發基于磁珠上的酶聯雙功能核酸構建液晶傳感器!】
基于液晶對偏振光的雙折射性和長程取向有序等特性,液晶傳感器可以通過目標分子的結合事件改變液晶分子的取向,從而將化學信號轉化為光信號。近十年來已經開發了多種用于檢測重金屬離子、有機污染物和生物大分子的液晶傳感器,展現了液晶傳感在生命科學、食品環境監測和臨床實時檢測方面的廣闊應用前景。然而,液晶傳感的實際商業化仍然受限于檢測的靈敏度、穩定性和較為笨重的設備。
研究要點
要點1. 作者首先開發了基于d-FNA修飾磁珠的Eli-LC傳感器,用于卡那霉素的高靈敏度和高特異性檢測。磁珠被KA適體、由AChE適體和KA適體的互補序列組成的d-FNA鏈以及AChE修飾。在KA存在的情況下,KA特異性識別KA適體并導致d-FNA鏈的釋放,同時,AChE釋放到水溶液中。磁珠清洗后與Myr一起孵育,隨后分離磁珠,將上清液添加到限制在銅網中的液晶表面,Myr在水和液晶的界面上形成自組裝單層,誘導了界面附近液晶分子的垂直取向,在偏光顯微鏡下觀察到黑暗的圖像。反之,則觀察到明亮的圖像。
要點2.d-FNA鏈巧妙地在KA與AChE之間建立數量關系。得益于d-FNA通過兩步操作,就可以將目標物的信號轉化并通過酶促反應放大的優勢,該液晶傳感器通過簡單的策略成功實現了低濃度KA的定量檢測。檢測范圍達到0.1-15 ng/mL,檢出限48.1 pg/mL。
要點3.使用PDMS薄膜修飾的玻璃作為液晶的基底,不僅提供了遠高于傳統DMOAP修飾或OTS修飾玻璃的高疏水穩定性,并且避免了在現有玻璃功能化方法中使用高腐蝕性試劑進行表面處理的步驟。此外,還自行組裝了性能優異的便攜式偏光顯微鏡,以實現快速的現場檢測。
總體而言,該策略提供了一種設計簡單、成本低、可移植性高、靈敏度顯著、穩定性優異的通用方法,在實際應用中監測各種分析物非常有前景。
研究圖文
圖1. Eli-LC傳感系統的可行性研究。(a) Myr的結構式。(b) 不同溶液界面的液晶圖像: (I)Myr; (II) AChE+ Myr; (III) Myr+MBi; (IV) Myr+MBii; (V) Myr+MBiii; (VI) MBiii+KA+Myr。比例尺為285 μm。
圖2. Eli-LC傳感器的靈敏度。(a) Eli-LC 傳感器響應不同濃度KA的光學圖像。(b) Br與KA濃度的關系。插圖顯示了Br和lgCKA之間的線性關系。I-VI圖像添加不同濃度的KA:0、0.1、1、5、10和15 ng/mL。比例尺為285 μm。
圖3. Eli-LC傳感器的選擇性。(a) LC傳感平臺對不同抗生素的反應的光學圖像,包括卡那霉素、青霉素、四環素、多粘菌素B、恩諾沙星和萬古霉素。(b) 不同抗生素溶液所得LC圖像的相應Br值。比例尺為285 μm。
圖4. (a) 便攜式設備的示意圖。(b) 便攜式偏光顯微鏡的照片。(c) 不同溶液界面的LC圖像:(I) 0 μM Myr , (II) 10 μM Myr以及10 μM Myr和5 μg/mL AChE分別孵育 (III) 0 min和 (IV) 15 min。
圖5. 使用便攜式Eli-LC傳感器檢測牛奶中的KA。(a) LC傳感平臺對牛奶中不同濃度KA的光學圖像:(I) 0;(II) 5;(III) 10;和(IV) 15 ng/g。(b) 牛奶中不同濃度KA所得LC圖像的相應Br值。比例尺為285 μm。
傳感動態
【蘭寶傳感國內離散傳感器的代表 突破多項技術奠定領先地位】
工業離散傳感器是指用于測量或檢測物理量值,將其轉換成電信號并傳遞給控制器或數據采集器的設備。這些傳感器廣泛應用于工業領域,如生產、制造、物流、交通等。上海蘭寶傳感科技股份有限公司(簡稱:蘭寶傳感)是一家智能制造核心部件和智能化應用設備的供應商,主要產品包括工業離散傳感器以及智能環保設備。作為國內提供離散傳感器品種最多、規格最全、性能最佳的公司之一,蘭寶傳感是我國離散傳感器代表性企業,在行業上有較高的影響力和知名度。
工業離散傳感器是蘭寶傳感的戰略核心業務,產品主要應用于工業離散制造領域。自1998年成立以來,蘭寶傳感始終專注于工業離散傳感器的迭代升級;2018年以后,產品已發展為智能傳感器為主,包含智能電感式、智能光電式、智能電容式三大系列多種型號。目前代表性產品關鍵性能指標在國內外同行業中已達到先進水平。
依靠多年來持續研發投入及積累,蘭寶傳感在研發方面獲得了一系列成果。作為牽頭單位,蘭寶傳感起草了電渦流式接近開關傳感器行業標準,承擔完成了工信部智能制造專項、上海市高端智能裝備首臺突破專項、上海市工業互聯網創新發展專項、上海市軟件和集成電路產業發展專項等,參與完成了“航空發動機及燃氣輪機重大專項基礎研究項目某子項目”項目組技術開發(委托)等項目。由蘭寶傳感研發的《基于高精度CCD陣列的激光測量技術及應用》得到中國儀器儀表學會科技成果“國際先進、國內領先水平”的鑒定。此外,還榮獲了“2019感知世界傳感器創新大賽一等獎”、2020年“上海市優秀發明選拔賽銀獎”、2020年“首批20家上海市智能工廠”、2021年“中國儀器儀表學會科學技術進步獎”等獎項,2022-2023年連續榮登上海市硬核科技“TOP100”榜單。
蘭寶傳感目前已形成智能傳感、智能測控、環保工藝三大核心技術,旨在通過物聯網的三層結構——“感知層-網絡層-應用層”,實現工業物聯網的互聯互通,推動各行業領域客戶智能制造的數字化、智能化升級。此外,蘭寶傳感已開發儲備了高精度激光位移、光幕式CCD線徑測量、3D激光線掃描、10納米級白光共焦位移等精密測量技術。
工業離散傳感器作為工業物聯網感知層的基礎,始終是蘭寶傳感最具核心價值和成長性的業務;未來,蘭寶傳感仍將圍繞智能傳感器的迭代升級,進一步向智能傳感前沿領域精密測量技術邁進;并持續拓展智能傳感技術和智能測控技術在工業物聯網中的應用,打造“裝備-車間-工廠”的整體布局,形成“傳感器+監測終端+網絡通訊+智慧應用”的工業物聯網應用方案,助力智能制造裝備產業的升級發展。
【為蔚來提供激光雷達的“海創光電”沖刺科創板:“價格戰”導致去年毛利率大跌】
近日,福建海創光電技術股份有限公司(簡稱:海創光電或公司)對上交所科創板發起上市申請,目前其已回復一輪問詢函,興業證券為保薦機構。
2023年以來,受益于乘用車市場智能化趨勢,激光雷達等自動駕駛行業內的硬件廠商迎來一波上市高潮,其中禾塞科技已于年初在納斯達克上市。也有市場消息稱速騰聚創及圖達通正在分別對港股及納斯達克發起上市。
但與此同時,激光雷達公司在資本市場的表現卻不盡如人意,禾賽科技上市之后股價一路下跌,從敲鐘當日23.75美元/股的開盤價跌至9月26日收盤的10.41元/股。股價已經斬半。
而從海創光電的業績表現來看,公司近年來雖然經歷穩步上升,但受“價格戰”影響,毛利率也出現下跌。
2020-2022年度(下稱“報告期”)公司主營業務毛利率分別為40.32%、40.53%及32.07%。對此,海創光電在招股書中表示,2022年公司毛利率有所下降,主要因激光雷達業務主要應用于車載消費領域,毛利率相對較低。例如報告期內激光雷達光源模組銷售單價已經從2020年的5265.47 元/件大跌至1281.72 元/件。
業績穩定
海創光電共形成四大業務板塊,即激光雷達業務(激光雷達光源模組、激光雷達接收模組、激光雷達光學元器件)、工業激光業務(半導體激光器元件、激光加工頭元件、光纖激光隔離器等)、光通訊業務(光通訊光學元件、光學鍍膜服務)、生物醫療及其他業務領域(對應業務領域光學元器件)。公司產品終端應用場景包括自動駕駛、激光切割、光網絡或數據中心、內窺鏡等。
在業績方面,公司近年來表現較為穩健。
報告期內,公司營業收入分別為2.48億元、3.73億元及6.06億元,2020年至2022年期間的復合增長率56.27%。公司主營業務收入占營業收入比例均在99%以上,主營業務穩定。
報告期內,公司扣除非經常性損益后歸屬于母公司所有者的凈利潤分別為2300.31萬元、4272.55萬元及5553.44萬元,2020年至2022年期間的復合增長率55.38%。
與此同時,公司對大客戶的依賴也在逐漸增加。
報告期內,海創光電向前五大客戶的銷售金額分別為12955.67萬元、20230.74萬元及37912.42萬元,占營業收入的比重分別為52.24%、54.26%及62.60%,占比較高且呈逐年上升趨勢。其中,公司報告期內八成以上的激光雷達模組產品最終搭載至蔚來之上。
此外,公司經營發展對稅收優惠等非經常性損益也存在一定依賴。
報告期內,公司獲得的所得稅優惠金額分別為667.27萬元、1213.53萬元及1731.69萬元,占利潤總額的比例分別為18.47%、21.33%及21.85%。
存貨跌價壓力
根據申報材料,海創光電成立初期產品主要應用于光通訊、工業激光領域,開發出半導體激光慢軸準直鏡和光纖激光隔離器產品。2018年以來,海創光電開始研發激光雷達相關產品,2019年底公司開始將生物醫療作為新拓展方向。
截至2023年2月28日,海創光電已擁有132項專利權,其中15項為發明專利,117項為實用新型專利。
但值得注意的是,前述專利中存在35項專利為繼受取得,除此之外,海創光電核心技術中有3項系專有技術,未申請相關專利。
此外,公司核心技術人員凌吉武、張哨峰、林斌及董事王洪瑞的任職經歷相似,均曾在福建晶體技術開發公司、福建華科光電有限公司、高意科技、II-VI 公司及其相關方等公司任職,且在發行人設立時凌吉武、張哨峰、林斌尚未從原單位離職
公司同時面臨著存貨周轉壓力。報告期各期末,公司存貨賬面價值分別為4991.82萬元、11346.19萬元及18917.19萬元,存貨絕對金額較大并持續增長。與此同時,公司的存貨跌價準備分別為568.74萬元、1145.29萬元及2541.98萬元,存貨賬面價值及跌價準備持續增加。
值得注意的是,報告期各期末,公司計提的存貨跌價準備占存貨余額的比例分別為10.23%、9.17%及11.85%,遠遠高于同行業可比公司6.73%、6.21%、2.08%的平均值。
海創光電的招股書顯示,報告期內,公司存貨周轉率分別為3.17次/年、2.46次/年及2.43次/年,同行業可比公司分別為2.84次/年、2.73次/年、2.76次/年。
由此可見,公司的存貨周轉率在2020年高于同行業可比公司均值,但在2021與2022年出現下滑,均不及行業平均水平。
【日本研究人員使用光頻梳(OFC)開發新型生物傳感器檢測癌癥】
在不斷變化的生物醫學研究世界中,對更好的診斷工具和技術的不斷追求是無止境的。在最新的研究中,光頻率梳( Optical Frequency Combs,OFC)作為傳感器的應用,而不僅僅是光源。日本光德島大學和高知理工大學的研究人員冒險采用了這種開創性的方法,為超敏感的病毒和癌癥生物標志物檢測提供了一條有前途的新途徑。
什么是光頻率梳(OFC)?
根據定義,OFC是由許多等距頻率模式組成的光譜,類似于梳子的牙齒。傳統上用作相干光源的OFC,現在正被創新地用作高精度傳感器。它們的獨特屬性在于它們能夠將光學頻移轉換為電頻移,彌合光學和電氣測量領域之間的差別。
從光源到傳感機制
當深入研究將OFC用作傳感器時,人們開始了解光電頻移的重要性。傳統的光學傳感涉及根據樣品濃度測量光譜的變化。這些變化,通常很小,很難準確檢測。然而,使用OFC,這些微小的光譜偏移可以轉化為易于測量的電頻率偏移。
在基于OFC的傳感領域,目標(如生物分子)和傳感器之間的相互作用引發了傳感器周圍光學特性的變化。通過努力監測這些變化,OFC可以檢測目標的存在、濃度甚至狀態。
然而,使用OFC作為傳感器并非沒有挑戰。一個主要障礙是它們對環境變化的易感性,特別是溫度。為了抵消這一點,研究人員采用了雙OFC系統。其中一個OFC作為主要傳感介質,而另一個則作為參考基準用于消除任何環境干擾。其結果是一個僅聚焦于目標的傳感器,消除了環境噪音中的錯誤。
處理非特異性吸附
要使任何傳感器被認為是有效的,特別是在復雜的生物傳感世界中,特異性是最重要的。優化傳感器以防止非特異性吸附非常重要,傳感器需要僅與其預期的目標分子相互作用,而不是與其他非目標實體相互作用。
簡單地說,吸附是指分子從液體或氣體與表面的結合。在生物傳感中,非特異性吸附是無關分子的不良結合。這種情況可能會嚴重影響傳感器的準確性和靈敏度。
為了解決這個問題,研究團隊專注于幾種優化策略。一種方法包括在傳感器上涂上抑制不需要的 分子的特定材料。
另一種被稱為“功能化”的方法,在化學上修改了傳感器的表面,以擁有選擇性地結合目標分子的基團。此外,在傳感器上設計納米級物理結構也可以通過使非目標分子在能量上不利于結合來阻止非特異性吸附。
【外媒:美國將無限期延長對兩家韓企在華工廠進口美芯片設備豁免期】
據路透社27日援引韓聯社的消息報道,預計美國將無限期延長對韓國芯片制造商三星電子公司和SK海力士公司在華工廠進口美國芯片設備的豁免期限。三星電子和SK海力士的這項豁免權將于今年10月到期。
報道稱,韓聯社援引匿名消息人士的話稱,美國商務部已與韓國芯片制造商討論可在中國使用美國芯片設備的細節,美國最早將于本周發布相關消息。
報道補充稱,美國商務部將更新其“經驗證最終用戶”企業名單,明確說明具體哪些實體可以獲得從美國出口的哪些技術,以允許三星電子公司和SK海力士公司能夠繼續使用特定美國芯片制造設備。報道還稱,如果上述兩家韓國企業被列入“經驗證最終用戶”企業名單,其在采購美國芯片制造設備時無需單獨申請出口許可證。
報道稱,對于上述消息,三星電子公司和 SK海力士公司拒絕置評。
綜合《韓國先驅經濟》等多家外媒此前報道,美國去年10月出臺禁止美企向中國半導體生產企業出口部分尖端半導體生產設備的規定。但對于三星電子和SK海力士等在中國設有半導體工廠的韓國企業,相關措施的適用期限推遲一年。韓國產業通商資源部長官方文圭本月22日在首爾會見美國商務部副部長唐·格雷夫斯,要求美國在芯片出口管制和投資補貼方面給出明確解決方案。
韓國《中央日報》近期分析稱,由于美國的技術控制和出口限制,韓國正失去中國巨大的半導體市場。如果中國的半導體自主速度加快,高度依賴半導體產業的韓國經濟必然會蒙受損失。《韓民族日報》引述韓國半導體產業結構先進化研究會會長盧和旭的話稱,美國布下新的“經濟安全網”,韓國半導體和電池產業落入其中。韓國政府強調“經濟安全論”并站在美國這一邊,使韓企和經濟淪為人質。
審核編輯 黃宇
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