傳感新品
【南京大學(xué):研究實(shí)時監(jiān)測血液高香草酸的高選擇性植入式電化學(xué)纖維傳感器】
高香草酸(HVA)是中樞神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺的主要代謝物。與多巴胺不同,它能夠穿過血腦屏障進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)。因此,血液中HVA的波動與中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)中多巴胺的活性密切相關(guān)。在臨床上,多巴胺檢測需要通過神經(jīng)外科手術(shù)進(jìn)行腦脊液的復(fù)雜植入式分析,易引起感染和永久性功能損傷。相比之下,血液樣本易于收集,植入侵入性較小。因此,血液HVA的動態(tài)研究為研究多巴胺活性提供了有力補(bǔ)充。此外,血液中HVA也用作評估精神分裂癥進(jìn)展和相關(guān)治療藥物有效性的指標(biāo)。它還與帕金森病和阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病發(fā)病機(jī)制有關(guān)。因此,實(shí)時監(jiān)測血液中的HVA對研究中樞多巴胺活性、疾病發(fā)病機(jī)制、評價藥物療效具有重要意義。
然而,體內(nèi)HVA的實(shí)時監(jiān)測尚未實(shí)現(xiàn)。主要的挑戰(zhàn)是:血液中存在大量的活性物質(zhì),特別是與HVA具有非常相似分子結(jié)構(gòu)的兒茶酚胺及其代謝物。它們與HVA具有非常相似的分子結(jié)構(gòu),有的僅只有一個功能基團(tuán)的差異,很難將其與HVA區(qū)分開來,也難以實(shí)現(xiàn)血液HVA的準(zhǔn)確監(jiān)測。盡管目前可以通過高效液相色譜法或酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)來實(shí)現(xiàn)血液HVA的臨床檢測,但由于存在血液采樣頻率和數(shù)量以及需要在實(shí)驗室長時間分析收集樣本的限制,實(shí)時監(jiān)測仍然具有挑戰(zhàn)性。因此,開發(fā)一種實(shí)時監(jiān)測體內(nèi)HVA的工具仍然具有重要的意義。
開發(fā)了一種高選擇性的植入式電化學(xué)光纖傳感器,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時監(jiān)測血液中的HVA。HVA的高選擇性是通過精心設(shè)計的分子印跡聚合物(MIP)來實(shí)現(xiàn)的,它只允許精確匹配識別結(jié)合位點(diǎn)的分子通過,從而為傳感器提供了對HVA的體內(nèi)選擇性。結(jié)果表明,該傳感器對HVA的反應(yīng)選擇性是兒茶酚胺及其代謝物的12.6倍,在體內(nèi)的準(zhǔn)確度達(dá)到97.8%。此外,對傳感器的生物相容性進(jìn)行了評估,未觀察到明顯的血栓、生物粘連或炎癥。該傳感器微創(chuàng)注入大鼠尾靜脈后,成功監(jiān)測了多巴胺波動引起的血液HVA濃度平行變化,同時顯示了大鼠的興奮行為。
創(chuàng)新點(diǎn)
1. 分子印跡聚合物(MIP)對HVA的反應(yīng)選擇性是兒茶酚胺及其代謝物的12.6倍;
2. 電化學(xué)纖維傳感器實(shí)現(xiàn)了血液中高香草酸的高選擇、實(shí)時監(jiān)測。
關(guān)鍵性結(jié)果
圖1. 高選擇性植入式電化學(xué)HVA纖維傳感器的原理圖和結(jié)構(gòu)表征。(a)可植入光纖傳感器無線監(jiān)測血液中HVA信號的集成系統(tǒng)示意圖。(b)掃描電鏡觀測CNT和CNT- mip電極的圖像。(c) CNT和CNT@MIP電極的高分辨率XPS光譜。(d) CNT和CNT- mip電極的傅里葉變換紅外光譜。(e)包覆PDMS封裝層的HVA傳感器的SEM圖像。(f)纏繞在玻璃棒上的HVA纖維傳感器的照片。
圖2. HVA纖維傳感器體外電化學(xué)傳感性能研究。(a) DPV在不同HVA濃度下傳感器的響應(yīng)峰值電流。(b)響應(yīng)電流與HVA濃度呈線性關(guān)系。(c) HVA傳感器的選擇性測量:添加相同濃度的HVA和一系列干擾物質(zhì)時的電流響應(yīng)。(d)碳納米管和碳納米管- mip電極對HVA和干擾物質(zhì)的歸一化電流比較。(e) 0 ~ 4周的選擇性測量。
圖3. HVA纖維傳感器的生物相容性。(a)大鼠尾靜脈代表性血流彩色多普勒超聲圖像。(b)對照組和植入組28天后血流速度結(jié)果。(c)對照組和植入組大鼠尾靜脈28天后的代表性H&E染色切片。(d,e)巨噬細(xì)胞標(biāo)記物CD11b(綠色)和內(nèi)皮細(xì)胞免疫染色顯示炎癥和血管標(biāo)記CD31(紅色),分別在尾靜脈植入或未植入28天。(f) 植入28天后,白細(xì)胞(WBC)、淋巴細(xì)胞(Lymph)、紅細(xì)胞(RBC)、血紅蛋白(HGB)、紅細(xì)胞壓積(HCT)和血小板的平均計數(shù)(PLT)的變化。(g)血清谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、總膽紅素水平(TBIL)、尿素(urea)、肌酐(CREA)。(h)主要器官的H&E染色切片。
圖4. HVA纖維傳感器的體內(nèi)電化學(xué)傳感性能。(a)比較從收集的血液樣本取得的HVA的非原位校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和從HVA纖維傳感器取得的結(jié)果。(b) HVA傳感器在體外28天的穩(wěn)定靈敏度(藍(lán)點(diǎn))。HVA纖維傳感器植入大鼠尾靜脈28天進(jìn)行體外測試(紅點(diǎn))。紅點(diǎn)與藍(lán)點(diǎn)比較無明顯差異,表明體內(nèi)靈敏度穩(wěn)定。(c) HVA纖維傳感器在大鼠尾靜脈植入28天的穩(wěn)定阻抗幅值。(d)左旋多巴顱內(nèi)注射及其代謝途徑示意圖。(e)左旋多巴顱內(nèi)注射后海馬多巴胺濃度(收集腦組織的離地數(shù)據(jù))和血液HVA濃度(使用HVA纖維傳感器的綜合系統(tǒng)的身體讀數(shù))的變化。(f)對照組和模型組大鼠EPM升高的代表性痕跡。(g?j) EPM檢驗統(tǒng)計量。
利用分子印跡聚合物開發(fā)了一種植入式電化學(xué)HVA纖維傳感器,實(shí)現(xiàn)了體內(nèi)HVA的高選擇性(>12.6倍)、準(zhǔn)確性(97.8%)和實(shí)時監(jiān)測。本研究不僅為血液中HVA濃度的實(shí)時監(jiān)測提供了一種有前景的工具,對低侵入性中樞多巴胺活性的研究、疾病診斷和藥物療效評價具有重要意義,而且為提高植入式電化學(xué)傳感器的選擇性提供了一種通用策略,從而拓寬了植入式電化學(xué)傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域。
傳感動態(tài)
【湖南長沙瞄準(zhǔn)這個“千億級”產(chǎn)業(yè),共探智能傳感器與空天物聯(lián)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展】
6月29日,智能傳感器與空天物聯(lián)產(chǎn)業(yè)高峰論壇在世界計算·長沙智谷舉辦,本次高峰論壇為各界搭建一個交流合作的平臺,共同推動智能傳感器與空天物聯(lián)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。
在企業(yè)家交流環(huán)節(jié),來自深圳市智能傳感行業(yè)協(xié)會和深圳市至高裝備研究院的專家學(xué)者分享了行業(yè)最新的發(fā)展趨勢,多位上市公司、小巨人企業(yè)、知名企業(yè)等代表也分享了在智能傳感器與空天物聯(lián)領(lǐng)域的最新研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗。
現(xiàn)場從先進(jìn)的智能傳感器技術(shù)研發(fā),到其在空天物聯(lián)中的廣泛應(yīng)用;從產(chǎn)業(yè)生態(tài)的構(gòu)建,到市場前景的展望,每一個話題都激發(fā)了大家的思考,為產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供了新的思路和方向。與會嘉賓各抒己見,思想碰撞的火花不斷閃現(xiàn),為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了豐富的思路和寶貴的建議。
參會者紛紛表示,此次高峰論壇不僅拓寬了視野,增進(jìn)了對行業(yè)發(fā)展的了解,更促進(jìn)了產(chǎn)學(xué)研各界的合作與交流。相信通過本次論壇的成功舉辦,將有力推動智能傳感器與空天物聯(lián)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,為我國科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展注入新的動力。
世界計算·長沙智谷項目負(fù)責(zé)人表示,項目將與園區(qū)生態(tài)企業(yè)攜手共建18大類智慧場景,開發(fā)百余款應(yīng)用,落地600余個子場景,未來將通過園區(qū)海量場景帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,與企業(yè)共建共贏。世界計算·長沙智谷依托世界一流的算力和園區(qū)服務(wù),為智能傳感器與空天物聯(lián)等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供良好的發(fā)展環(huán)境和豐富的落地場景。
【飛行中分辨率最高伽馬射線傳感器制成,有助提升對小行星等天體的研究和探測能力】
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)6月28日報道,美國勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗室(LLNL)表示,該機(jī)構(gòu)科學(xué)家成功研制出了在太空飛行中分辨率最高的伽馬射線傳感器——高純度鍺(HPGe)伽馬射線傳感器。這一創(chuàng)新性技術(shù)將極大地提升科學(xué)家對小行星等天體的研究和探測能力。
該傳感器是LLNL與約翰斯·霍普金斯大學(xué)科學(xué)家合作研發(fā)的大型伽馬射線光譜儀(GRS)的重要組成部分。去年10月13日,GRS已隨美國太空探索技術(shù)公司“獵鷹”重型火箭攜帶的“普賽克”探測器進(jìn)入太空。作為人類首個拜訪太陽系最大金屬小行星“普賽克”的“使者”,該探測器肩負(fù)著重要的科學(xué)使命。
發(fā)射后的測試結(jié)果顯示,HPGe伽馬射線傳感器的分辨率高達(dá)2.1千電子伏,遠(yuǎn)超該實(shí)驗室2004年為水星任務(wù)“信使”號探測器所研制的伽馬射線傳感器,后者的分辨率為5千電子伏。
研究人員表示,在實(shí)驗室實(shí)現(xiàn)高分辨率固然令人欣慰,但真正令人驚嘆的是在發(fā)射和嚴(yán)苛的太空飛行條件下保持這種分辨率。更高分辨率的伽馬射線傳感器可幫助“普賽克”探測器更好地識別同名小行星表面的化學(xué)元素。
“普賽克”探測器目前距離地球約4億公里。它將在長達(dá)6年的旅途中行進(jìn)32億公里。“普賽克”小行星以金屬為主,被認(rèn)為是太陽系發(fā)展早期物質(zhì)碰撞產(chǎn)生的殘余。對“普賽克”的探索將使科學(xué)家能夠“真正訪問行星內(nèi)核”,為揭示行星內(nèi)部世界奧秘提供前所未有的機(jī)會。
【奧迪威2023年權(quán)益分派每10股派現(xiàn)2元 共計派發(fā)現(xiàn)金紅利2822.97萬元】
奧迪威近日發(fā)布2023年年度權(quán)益分派實(shí)施公告,公司2023年年度權(quán)益分派方案為:以公司現(xiàn)有總股本141,148,348股為基數(shù),向全體股東每10股派2元人民幣現(xiàn)金。
本次權(quán)益分派基準(zhǔn)日合并報表歸屬于母公司的未分配利潤為313,330,478.23元,母公司未分配利潤為230,303,499.21元。本次權(quán)益分派共計派發(fā)現(xiàn)金紅利28,229,669.60元。
公司披露2023年年度報告顯示,2023年歸屬于上市公司股東的凈利潤76,980,517.79元,較上年同期增長45.32%。
資料顯示,奧迪威是專業(yè)從事智能傳感器和執(zhí)行器及相關(guān)應(yīng)用的研究、設(shè)計、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè),是國內(nèi)超聲波傳感器和相關(guān)執(zhí)行器的領(lǐng)先廠商,掌握了換能芯片制備、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、智能算法和精密加工等方面的核心技術(shù),致力于成為物聯(lián)網(wǎng)感知層和執(zhí)行層核心部件及其解決方案的主要提供方。
【面對美國芯片業(yè)重大缺口 拜登政府準(zhǔn)備砸錢補(bǔ)救】
7月2日,拜登政府正在啟動一項計劃以培養(yǎng)美國計算機(jī)芯片勞動力,避免勞動力短缺威脅到國內(nèi)半導(dǎo)體生產(chǎn)。
該計劃被稱為勞動力伙伴聯(lián)盟(workforce partner alliance),將利用預(yù)留給新國家半導(dǎo)體技術(shù)中心(NSTC)的50億美元聯(lián)邦資金中的一部分。NSTC計劃向多達(dá)10個勞動力發(fā)展項目授予補(bǔ)貼,每個項目的預(yù)算在50萬美元至200萬美元之間不等。該中心還將在未來幾個月啟動額外的申請程序,官員們將在考慮所有提案后確定總體支出水平。
這些資金來自2022年通過的《芯片與科學(xué)法案》,該法案撥款390億美元用于促進(jìn)美國芯片制造,另外撥款110億美元用于半導(dǎo)體研發(fā),其中涵蓋NSTC。作為對美國政府激勵措施的回應(yīng),企業(yè)們承諾投資金額將超過政府補(bǔ)貼的10倍,這些投資的激增將重塑全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。美國政府在周一啟動的計劃,是該法案第一次以勞動力為重點(diǎn)進(jìn)行撥款。
行業(yè)和政府官員已經(jīng)警告稱,如果沒有大量的勞動力投資,企業(yè)計劃新建的工廠可能會步履蹣跚。美國的目標(biāo)是到2030年時生產(chǎn)全球至少五分之一的最先進(jìn)芯片。但是一些人估計,到那時,美國的技術(shù)人員缺口將達(dá)到9萬人。
“我們必須建立一個國內(nèi)半導(dǎo)體勞動力生態(tài)系統(tǒng),以支持該行業(yè)的預(yù)期增長。”非營利組織Natcast的勞動力發(fā)展項目高級經(jīng)理邁克爾·巴恩斯(Michael Barnes)表示。Natcast為運(yùn)營NSTC而成立。
自從美國總統(tǒng)拜登在兩年前簽署《芯片法案》以來,已有50多所社區(qū)大學(xué)宣布了新的或擴(kuò)大半導(dǎo)體相關(guān)項目。美國四個最大的芯片法案制造業(yè)撥款涵蓋英特爾、臺積電、三星電子和美光科技,每個項目都包括4000萬美元到5000萬美元的專用勞動力資金。
周一,美國商務(wù)部公布了該法案的第12筆撥款:向美國芯片代工廠Rogue Valley Microdevices提供670萬美元資金。這筆資金將用于支持該公司在佛羅里達(dá)州建造一座新工廠,專注于國防和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用芯片。
審核編輯 黃宇
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