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快速检测COVID-19,ams祭出妙招

  2020年08月27日  

  2020年内最大的社会事件,非新冠肺炎COVID-19莫属。防控新冠已经成为全世界各国政府和人们所面临的第一要务。由于疫苗尚在研发期间,及时的地检测发现病毒甚至比有效的控制治愈显得更加重要。因此快速,安全,低成本的检测技术成为了目前对抗新冠中的重要手段。ams艾迈斯半导体作为全球领先的传感器供应商,于2020年开发出了应对COVID-19的数字化LFT快速检测方案,并已经落地与合作伙伴展开合作,能够有效加强目前的疫情防控工作。

与传统测试方法对比

  目前COVID-19检测,主要还是以PCR试剂检测为主,灵敏度虽高,但成本也高,得到结果时间也长。目前美国的情况是最快的也要48个小时。

  而数字化LFT,不仅灵敏度较高,而且兼顾成本,并可以大批量地生产。第一步需要去医院和专门的测试部门,几分钟之内就可以得到检测结果。然后患者可以购买一次性的设备,在家就可以检测,在手机上几分钟就可以拿到成果,整个流程非常快,非常简单。艾迈斯半导体全球先进光学传感器部门的执行副总裁兼总经理 Jennifer zhao介绍道。

  Jennifer Zhao,艾迈斯半导体全球先进光学传感器部门的执行副总裁兼总经理

  LFT侧向层析检测其实不是一个新的技术,已经非常广泛的用在现场即时护理中,如验孕检测等,具有容易使用,结果输出快,操作简单,成本低等特点,但是有较大的局限性,比如传统的LFT是通过肉眼读出结果,所以灵敏度稍低,不可以做成定量结果。

  但数字的LFT弥补了这些缺点,不仅拥有普通LFT的优点,也可以使灵敏度达到可以和台式实验室测试水平。

  数字LFT更大的好处就是可以与云进行连接,数字输出,比如AMS推出的设备会有一个蓝牙模块嵌入,可以直接用一次性的设备、手机和云服务进行连接,用户可以直接在手机上看到检测成果,上传的数据也可用于全球疫情检测系统,为追踪和监控疫情做出贡献。

  另外基于光谱读数器的技术,不仅仅可以用于COVID-19抗原和抗体,也可以用于其他的病毒。借助反射或者荧光的测量技术加上适用的生物化学方法结合适用的蛋白酶就可以检测出其它的病毒,比如流感或者甲肝、乙肝等等。

  ams的传感器嵌入在PCB上面,再加入电池、狭条和外壳就制作成一次性的设备,可以连到手机上,对COVID-19不同阶段抗原的LFT进行检测。再结合荧光检测就可以进行数字的抗原检测,这样假阴性的结果更少,而且速度非常快。

  除了网联化,高敏度、低成本、快速,检测的品质可以达到实验室的设备级以外,数字化LFT最大的好处就是能够更方便的读数,灵敏度的话是人眼的10倍。

  检测怀孕的LFT,一般通过肉眼识别,但数字化LFT则可以直接发到手机上,无需主观的判断。

  另外就是特异性,可以选择特定的病毒,结合光谱的读出器及其适用的生物化学法。另外一个很大的优势就是连接性,可以通过蓝牙模块和云设备,而且这个云设备是获得医学认证,有加密的,可以对于数据进行采集。

  相比肉眼,下图中蓝色的显示条肉眼已经无法识别了,但是实际上如果通过ams的演示仪可以看到它是非常清晰的还是10%。蓝色的点和黑色的点,对比台式检测和ams仪器基本上是重合的,说明灵敏度非常的一致,品质在一个水平。

ams AS7341L传感器

  在检测模块里面应用的ams光谱解析读出器。产品型号AS7341L,是一个多频道光谱传感器。有8个频道是覆盖可见光,产品共有10个频道,另外一个通道是覆盖净红外线,以及没有覆盖滤光片的全域光光电二极管,通过这10个通道,可以实现非常高精度的颜色测量,超过了人眼可以识别的范围。

  优化的光学几何结构,下方是 LFT试纸,含有一条测试线和一条控制线,中间是AS7341L的芯片,加上两个LED进行测试。LED的光打到双线上面,反射的光会回到AS7341L运行判断,通过光谱进行判断。

  整个结构整合了芯片、光学结构和LED实现最高的精度。Jennifer介绍,该项技术经过了市场认证,非常有信心把其用于COVID-19 LFT测试。

  ams的演示仪与裸眼相比较,横向的轴是稀释的系数,左边是变异的系数,越高说明越没办法辨别。可以看出来蓝色是用人眼识别,红色是基于反射与弯曲的技术,绿色是通过荧光的更高敏度的技术。

  如果采用新冠肺炎阳性血清的稀释,病毒数量较少的情况下,人眼就已没办法识别了。但是不仅是反射,还有荧光,都可以看到比较精确,如果线条越低,精密度越高。

  上图的两个技术,一个是反射,另外一个是荧光。荧光比反射的灵敏度更高,目前ams做的抗体检测主要是用反射技术,如果需要做抗原的检测就需要更高的灵敏度,就需要用荧光读出器,加上两个UV的LED。所以这两个不同的结构都是需要两个LED,但是抗体就是普通的LED,如果做抗原的检测就需要UV LED来增加灵敏度。

  如果检测C反应蛋白,可以低到10pg/ml。右边的检测结果是比较荧光和反射的测量,蓝色的点是代表反射,红色是荧光。如果高稀释度的情况下,反射就没办法检测出来,通过这个可以看出,实际使用中需要两个不同的技术来进行抗原和抗体的监测,ams第一个产品注重在抗体,后期还会推出抗原的检测。

检测数据安全性

  连接性是数字LFT的一个重要的优势。整个链接是通过LFT一次性的检测设备,通过唯一的ID和加密进行程序配置数据。在检测收集原始数据以后,就可以发送给应用程序。应用的程序等于作为检测设备和云之间的桥梁,通过蓝牙通信加密,把一次性检测设备原始数据传到云端,从云端的配置数据传到显示端,来接收集检测结果,客户可以直接在显示器上,手机或者其它的显示器上读出检测结果。云端也是使用唯一ID检查有效性,另外也提供加密和检测特定的配置数据,它是通过收到的原始数据来诊断价值,再发回给应用程序。其中的数据也可以用于全球疫情的监控,在云端所有的数据都是受保护的。

与合作伙伴构建生态

  ams不仅注重于产品本身的创新,更注重整个生态系统的打造,目前合作伙伴是在医疗行业非常有经验的Jabil Healthcare,双方一起设计和制造PCB,ams提供光谱传感器,会把传感器上面加上optical cap和电池,然后提供给医疗测备机构,再把外壳加上去,成为一次性可抛弃设备。

  另外,ams还与医疗行业方面有专门经验的软件公司Senova进行数据加密合作,还包括与德国的科技创业公司midge medical合作。大家共同努力都希望能把这个产品在下个季度顺利推向市场。

  今年由于医疗市场的刚性需求增加,ams业绩提升显著,2020上半年全球营业额的增长了超过 20%,近21亿美元收入,2019全年和2018年相比也增长了32%。Jennifer表示未来也会进一步提升工业和医疗市场的投入,平衡目前公司的内的业务。

  未来ams会加大数字LFT技术的推广,未来光谱传感器不只是针对COVID-19检测,还用于其他很多的病毒检测,为医疗行业和人类健康作出贡献。

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标签:艾迈斯半导体 AMS我要反馈
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