美国加州理工学院:新型可穿戴传感器可检测人体汗液中多种化合物

2022-08-22
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摘要 现最新研制一款专注于医疗应用的可穿戴传感器,该技术代表了迄今为止检测最精确、最灵敏的技术迭代。

传感新品

【美国加州理工学院:新型可穿戴传感器可检测人体汗液中多种化合物】

8 月 19 日上午消息,据报道,如果你曾经抽过血,无论是检查你的胆固醇、肾功能、激素指数、血糖,还是作为全面体检的一个环节,你可能不禁会想 —— 为什么一定要抽出血液才能检测相关身体指数?难道没有一种更简单、痛苦更少的方法吗。

目前,美国加州理工学院医学工程副教授高伟 (音译) 和同事乔安妮・威伦斯 (JoAnne Willens) 等人经过多年研发设计,现最新研制一款专注于医疗应用的可穿戴传感器,该技术代表了迄今为止检测最精确、最灵敏的技术迭代。

威伦斯说:“我们之前设计过可穿戴汗液传感器,但有很多生物指标是需要检测的,此前我们无法技术实现,也没有更好的策略方案,之前设计的可穿戴汗液传感器依赖嵌入其中的酶物质,来检测有限数量的相关化合物,虽然传感器中使用的抗体可探测到低浓度样本中更多的化合成分,但该技术存在一个很大的缺点 —— 传感器中的抗体仅能使用一次,这将意味着该传感器是高损耗装置,实用性并不强。”


最新设计的可穿戴传感器进行了大幅升级,其中包括:分子印迹聚合物技术,分子印迹聚合物就像人造、可重复使用的抗体,为了更深入地介绍该传感器是如何工作的,他们解释称,设想存在一个形状像加号的物体,如果在该物体上倾倒硅橡胶,使橡胶变硬,然后再将分子从橡胶中分离出来,就会获得一个加号形状中空的橡胶块,只有相同大小和形状的物体才能很好地匹配这个中空结构,这就是分子印迹聚合物的工作原理,但大小规格要小很多。例如:如果人们想制造一个能检测谷氨酰氨基酸的传感器,就需要制备含有谷氨酰胺分子的聚合物,然后通过化学过程去除谷氨酰胺,这样就会获得一个带孔的聚合物,形成与谷氨酰胺完全相同。

高伟设计的可穿戴传感器创新之处在于这种特殊条件形成的聚合物能与一种材料结合在一起,该材料在接触人体汗液时,在施加电压下会被氧化或者还原。只要这些谷氨酰胺形状的小孔处于打开状态,汗液就会接触到传感器内层,并产生电信号。但当谷氨酰胺分子与聚合物接触时,就会进入孔状结构中。

当这些小孔被谷氨酰胺分子堵住,能接触到内层汗液就会变少,相应的电信号也会变弱,通过监测电信号变化情况,研究人员可以推断人体汗液中含有多少谷氨酰胺,谷氨酰胺越多,信号越弱,谷氨酰胺越少,信号则越强。

高伟说:“这种独特策略使我们能检测出人体所有 9 种必需氨基酸和多种维生素,我们可以持续监测,与抗体不同的是,传感器中的聚合物可以很容易被‘清洗’,通过应用微弱的电信号来破坏目标分子或者清空它所在的孔。”

该传感器第二个创新是微流体应用,这是一种利用不足 0.25 毫米直径的微小通道操纵少量流体的技术,微流体技术允许传感器在有微量汗液存在的情况下工作。

高伟指出,人体可以使用人工刺激的方式使药物分子通过电流排出体外,但之前的传感器需要更多的汗液,因此需要更多的电流,这可能会让使用者感到不舒服,由于微流体和使用不同类型的药物,新型传感器仅需要较少的人体汗液,同时需要产生汗液的电流可能非常小。

高伟说:“这种微流体设计允许我们使用较少的电流,我们可以使用几十微安电流在几分钟的刺激作用下,产生相当于 4-5 小时产生的汗液。迄今为止,这种传感器技术已在实验室环境下的人体试验中进行测试,我们希望未来进行更大范围的测试应用。”

该方法能检测到一些新的关键营养物质和代谢物,这样我们可以监测自己吃食物的时候,观察摄入营养物质的变化,它不仅监测营养物质,还能监测体内激素和药物水平,还可以对多种健康状况进行持续监测。


传感动态

【郑州市市长何雄:传感器迎来万亿级智慧物联市场机遇】

8月21日,2022世界传感器大会在郑州举行。郑州市委副书记、市长何雄在致辞中介绍,智能传感器是郑州的战略新兴产业之一,目前全市已经聚集传感器产业链关联企业三千多家,拥有四家智能传感器上市企业,核心及关联产业规模超过了300多亿,中国(郑州)智能传感谷核心区位列中国十大智能传感器产业园区第五名。

何雄表示,当今时代,物联网加速发展,传感器迎来了万亿级智慧物联市场发展的机遇,郑州市将把握制造新技术渗透和产业融合发展的趋势,推动智能传感器、材料、设备、设计、制造、封装、测试、软件算法、系统集成、示范应用、全产业链发展,大力发展环境监测传感器、汽车传感器、位置传感器、智能仪器仪表传感器、电力电网传感器、农业气象传感器等特色产品,推动集MEMS工艺的新型气体传感、压力传感、流量传感、红外传感、位置传感、称重传感等智能传感芯片及器件研发生产,打造智能传感器材料、智能传感器系统、智能传感器终端三个产业集群,发展环境传感器、智能终端传感器、汽车传感器三个特色产业链,推动传感器向高精度、低功耗、微型化、集成化、智能型升级,努力建设国内领先、国际知名的千亿级智能传感器研发生产基地。


“世界传感器大会已经成功举办三届,有力促进了政产学研用深度合作,推动了创新要素向国内、向基层、向企业汇集,对传感器领域突破关键核心技术、补齐产业链短板产生了积极作用。”何雄说,本届大会汇集了尤政、蒋庄德等院士,以及国内传感器行业的龙头企业,共同探寻新发展格局背景下智能传感器领域的技术创新成果应用、产业发展、人才引育等新思路新模式,共同开启传感器产业高质量发展的新篇章。

此外,何雄表示,今年上半年全市地区生产总值居全国第14位,前移两个位次,规上工业增加值始终高于全国全省平均水平,以电子信息产业为代表的六大主导产业对规上工业增长的贡献率将近90%,技术合同成交额增速在国家中心城市和中部六省省会城市当中位居第一位,留郑入郑大学生每年近20万人。强劲的发展态势,良好的发展环境,广阔的发展前景,为广大企业和人才的创新创业创造提供了机遇和舞台。


【再获殊荣 :思特威斩获2022中国IC设计成就奖之年度最佳传感器/MEMS大奖】

8月17日,由全球电子技术领域的领先媒体集团ASPENCORE举办的中国IC领袖峰会暨中国IC设计成就奖颁奖典礼在南京隆重举行。中国IC设计成就奖经过 20 年的发展,已成为中国电子业界最具专业性和影响力的技术奖项之一。


在本次盛会上,思特威4K超星光级明星产品SC850SL斩获了“2022中国IC设计成就奖之年度最佳传感器/MEMS”大奖。同时,思特威副总经理欧阳坚先生受邀出席本届大会发表精彩演讲,为业界展现了思特威在车载CIS领域的进展和创新。

中国IC设计成就奖目前已发展成为中国电子业界广泛认可、最具专业性和影响力的奖项之一。在本届奖项评选中,经过与众多同类产品的激烈角逐后,凭借优秀的技术产品化和商业化落地能力,思特威4K超星光级明星产品SC850SL脱颖而出,一举斩获本届“年度最佳传感器/MEMS”大奖。

作为思特威首颗Stack的Rolling Shutter产品,4K超星光级产品SC850SL采用800万4K高分辨率结合Stack BSI+RS架构设计,可以极佳的夜视全彩成像性能赋能高端智能安防应用,同时凭借思特威新一代近红外感度NIR+技术的加持,即使在仅有微弱星光的环境下,也能呈现清晰如可见光般的高清影像。 SC850SL自推出以来,受到了市场与客户的双重热烈好评,接连斩获国内国际上诸多重量级奖项。

此次获奖既肯定了思特威在CIS成像领域取得的卓越成绩,同时又代表了中国IC产业及相关从业者对思特威及其产品的高度认可。获此殊荣,思特威在此特别感谢IC设计成就奖的主办单位及各位业界同仁们,感谢大家对我们的支持及肯定。

在本次峰会上,思特威(上海)电子科技股份有限公司副总经理欧阳坚先生发表了《CMOS图像传感器助力打造智能车载新“视界”》的主题演讲,详细介绍了思特威的发展情况,以及深入解读了车载CIS的发展趋势。

据Yole报告数据显示,2021年,车载摄像头销售总量达2.1亿颗,较2020年增长超15%,其中影像类、ADAS类以及舱内摄像头分别占比为64%、24%以及 12%。总体上看,2022年,车载摄像头整体出货量预计增幅将达到20%,智能汽车单车摄像头搭载量预计将高达15颗。

欧阳坚先生认为, CIS 将主要赋能车载影像类、车载感知ADAS和舱内In-cabin三大车载智能视觉应用。其中,CIS在车载影像类中主要应用为后视/自动泊车、360°环视、流媒体应用等,对图像传感器提出了夜视全彩以及低功耗等技术要求。CIS在车载感知ADAS中主要应用是前视和侧视,对图像传感器的性能要求包括有效识别交通信号、稳定安全、出色的HDR性能、夜视全彩。车载舱内In-cabin应用则包括DMS、OMS和DVR。

受到车载市场趋势与需求的双重驱动,思特威创立了新晋事业部——汽车芯片部,致力于车规级CMOS图像传感器技术的创新研发。


【科大讯飞:上半年净利润 2.78 亿元,同比下降 33.57%】

科大讯飞今日发布 2022 年半年度报告,报告期内,科大讯飞实现营收 80.23 亿元,同比增长 26.97%。


归属于上市公司股东的净利润 2.78 亿元,比上年同期下降 33.57%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润 2.79 亿元,比上年同期增长 33.21%。

科大讯飞公布了 5 大主要业务进展:

智慧教育业务:

目前,讯飞智慧教育产品已在全国 32 个省级行政单位以及日本、新加坡等海外市场应用。

智慧医疗业务:

截至本报告期末,全科医生助理已累计覆盖全国 30 个省(自治区、直辖市)、353 个区县并常态化应用,辅助基层医生完成超过 1.68 亿份规范电子病历。在全科医生助理覆盖的区域,基层医生电子病历书写规范率提升至 90% 以上。全科医生助理累计为基层医生提供了 4.4 亿余次 AI 辅助诊断建议,经全科医生助理提醒而修正诊断的有价值病例累计超过 54 万例。

智慧城市业务:

目前,智慧城市主营业务已覆盖全国 20 余省、共 50 多个地市,取得良好的建设成效。

开放平台与消费者业务:

截至本报告期末,讯飞开放平台已开放 496 项 AI 能力及场景方案,聚集 343 万开发者团队,总应用数达 152 万,链接超过 500 万生态合作伙伴。

运营商、智慧汽车、智慧金融等企业客户 AI 解决方案业务:

报告期内,智慧家庭电视语音平台用户持续增长,2022 上半年累计语音交互次数达 111 亿次,语音类特色应用服务在全国 22 个省份落地。智能客服累计覆盖全国 21 个省份,月均服务次数突破 2 亿次,相当于每年累计节约 5,000 位话务员人力成本。

目前智能汽车业务合作覆盖了比亚迪、一汽、东风、北汽、长安、上汽、广汽、长城、吉利、奇瑞、 江淮、大众、丰田、本田、通用、日产、蔚来、零跑、威马、高合等车企。报告期内,在受到疫情和缺芯影响,导致中国汽车市场产销量降幅超过 6% 的背景下,公司智能汽车业务新增前装出货量仍超过 375 万套,累计出货量超过 4,275 万套,正在交付的车型项目合作超过 140 个。


【联电进攻车用市场,连拿英飞凌、德州仪器等大厂订单】

据中国台湾地区经济日报报道,联电车用布局有了大进展,近期再拿下德仪、英飞凌等车用芯片大厂新认证,八大关键领域车用认证都到手,通吃全球一线车厂芯片大单。


供应链指出,联电已取得英飞凌、恩智浦、德州仪器等车用芯片大厂大单,这些客户在全球车用芯片市占总和超过三成,近期也在争取 22 纳米相关车用认证,全力强攻车用市场。由于车用芯片可靠度要大于 15 年,再加上零缺陷(Zero Defects)的要求,联电获得多家大厂新认证,凸显技术竞争优势。

据了解,联电已拿下八大车用芯片领域关键认证,涵盖功率半导体、WiFi/蓝牙等无线通讯应用、毫米波雷达传感器(Radar sensor)、Auto AP、微控制器(MCU)、CIS 传感器、OLED/LCD 驱动 IC、微机电感测器等,几乎所有车用芯片必备的认证都已到手。

另外,在联电车用布局有重大斩获之际,第三代半导体事业也传出捷报,旗下联颖光电第三代半导体业务受惠于 5G、车用等应用需求畅旺,今年第 2 季已连续五季获利且逐季成长,上半年更赚赢去年全年。

联电公布的财报显示,该公司 7 月营收为 248.27 亿元新台币(单位下同),年增 35.18%,已连续十个月刷新营收纪录。联电今年前 7 月合并营收 1603.05 亿元,年增 37.75%。


传感财经

【8月22日传感财经分析:红外传感器概念报跌,星帅尔(1569,-3.86%)领跌;气体传感器概念报跌,汉威科技(21.08,-1.01,-4.57%)领跌;车用传感器概念报跌,苏奥传感(7.35,-0.53,-6.73%)领跌】

8月22日盘后,红外传感器概念报跌,星帅尔(1569,-3.86%)领跌,睿创微纳(-1.9%)、星帅尔(-1.63%)、多伦科技(-1.45%)、森霸传感(-0.47%)等跟跌。

8月22日盘后,气体传感器概念报跌,汉威科技(21.08,-1.01,-4.57%)领跌,贵研铂业(16.94,-0.06,-0.35%)、万讯自控(11.91,-0.03,-0.25%)等跟跌。

8月22日盘后,车用传感器概念报跌,苏奥传感(7.35,-0.53,-6.73%)领跌,凯龙高科(16.78,-0.64,-3.67%)、华工科技(23.83,-037-53%)、中航电测(1180155%移信(14.09,-0.14,-0.98%等跟跌。

相关车用传感器概念股:

1、苏奥传感300507:

苏奥传感(300507)3=内股价2天下跌,下跌3.05%,最新报7.35元,2022年来下跌-65.86%。

公司2022年第一季度营收同比增长42.36%至214亿元,净利润同比增长19.16%至2469.99万

2、凯龙高科300912:

近3日股价下跌2.18%,2022年股价下跌-40.41%。

2022年第一季度显示,凯龙高科公司总营收2.51亿元,同比增长-10.03%,净利率3.5%,毛利率12.39%。

3、华T科技000988:在近3个交易日中,华工科技有1天下跌,期间整体下跌0.41%,最高价为24.9元,最低价为23.4元。和3个交易日前相比,华工科技的市值下跌了1.01亿元。

华T科技2022年第一季度季报显示,公司营收同比增长17.87%至33.59亿元,净利润同比增长43.28%至3.37亿。

4、中航电测300114:

回顾近3个交易日,中航电测期间整体下跌1.51%,最高价为12.12元,总市值下跌了1.06亿元。

2022年股价下跌-47.66%。

中航电测2022年第一季度,公司实现营业总收入4.09亿,同比增长-1.63%;净利润2531.59万,同比增长-37.24%;每股收益为0.04元。

5、移为通信300590:

移为通信近3日股价有1天上涨,上涨1.19%,2022年股价下跌-110.61%,市值为64.44亿元。

2022年第二季度季报显示,公司总营收2.77亿元,同比增长12.63%, 净利率23.88%,毛利率33.18%。


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