美國(guó)：未來癌癥不需要活檢，成功制造了單分子納米機(jī)器傳感器

傳感新品

【美國(guó)：未來癌癥不需要活檢，成功制造了單分子納米機(jī)器傳感器】

釣魚是許多人的愛好，但它也是一種充滿不確定性的消遣。每次你釣到什么東西，你都無(wú)法完全確定你釣到了什么類型的魚，直到你把它從水中撈出來。以類似的方式，科學(xué)家可以“搜尋”生物標(biāo)記物——其在醫(yī)療保健中的應(yīng)用包括在血液等生物流體中發(fā)出癌癥存在信號(hào)的分子——也會(huì)遇到不可預(yù)測(cè)性。在成千上萬(wàn)的水池中找到一種特定的蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物，就像試圖在浩瀚的海洋中捕捉特定的魚類一樣。

幸運(yùn)的是，來自美國(guó)多所大學(xué)和研究所的一組研究人員設(shè)計(jì)了一種微小的納米傳感器，能夠以單分子精度檢測(cè)樣本中的蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物。一種微小的蛋白質(zhì)粘合劑被恰當(dāng)?shù)胤Q為“鉤子和誘餌”，它融合到細(xì)胞膜上形成的一個(gè)小孔中，該小孔被稱為納米孔，允許離子溶液流過。當(dāng)傳感器識(shí)別出目標(biāo)分子時(shí)，離子流會(huì)發(fā)生變化。這種流量的變化作為來自傳感器的信號(hào)，表明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了生物標(biāo)志物。

“這些納米孔配備了鉤子，可以從溶液中提取某些蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物通過快速準(zhǔn)確地從溶液中提取它們，我們可以更好地識(shí)別和量化與各種血液系統(tǒng)惡性腫瘤和實(shí)體瘤相關(guān)的蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物。”該團(tuán)隊(duì)的最新研究解決了之前在推廣這項(xiàng)技術(shù)方面存在的挑戰(zhàn)，他們制造了一種傳感器設(shè)計(jì)架構(gòu)，可以應(yīng)用于廣泛的蛋白質(zhì)靶點(diǎn)。

該團(tuán)隊(duì)首次將納米孔技術(shù)與抗體模擬技術(shù)相結(jié)合，人工設(shè)計(jì)了蛋白質(zhì)支架，該支架與特定生物標(biāo)志物結(jié)合并相互作用，表現(xiàn)得像抗體。體內(nèi)細(xì)胞設(shè)計(jì)自己的抗體，與不需要的物質(zhì)結(jié)合并消除這些物質(zhì)。在治療方面，科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)小蛋白質(zhì)來穿透細(xì)胞，刺激產(chǎn)生針對(duì)病毒或細(xì)菌等特定病原體的抗體。

“我們使用來自自然界的既定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)支架，并使用進(jìn)化誘變對(duì)其進(jìn)行改造，在進(jìn)化誘變中，他們掃描數(shù)十億個(gè)DNA突變，直到發(fā)現(xiàn)一些與特定蛋白質(zhì)強(qiáng)烈相互作用的突變。創(chuàng)造高度特異性的蛋白質(zhì)檢測(cè)技術(shù)將同時(shí)滿足這些需求，并加速發(fā)現(xiàn)對(duì)病理狀況發(fā)展具有潛在影響的新生物標(biāo)志物?！背嗽谇鍧嵉娜芤褐泄ぷ魍?，該傳感器在復(fù)雜的生物流體中也非常有效，如血清，其中含有大量抗體。

“本質(zhì)上，你有一個(gè)非常特異的鉤子，它針對(duì)一種非常特異的蛋白質(zhì)。由于信號(hào)編碼的是你靶向的確切蛋白質(zhì)，這項(xiàng)技術(shù)沒有假陽(yáng)性，因此在生物醫(yī)學(xué)診斷中很實(shí)用?！睘榱蓑?yàn)證科學(xué)家們的發(fā)現(xiàn)，研究小組使用血清樣本驗(yàn)證了他們的假設(shè)。利用他們的技術(shù)，他們能夠識(shí)別和量化表皮生長(zhǎng)因子受體EGFR，這是各種癌癥的蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物。

雖然他們的論文提供得是一個(gè)概念原型，但是科學(xué)家們也進(jìn)一步解釋道，該項(xiàng)目為廣泛的應(yīng)用鋪平了道路。例如，通過將傳感器集成到納米流體設(shè)備中，這項(xiàng)技術(shù)將使科學(xué)家能夠在樣本中同時(shí)測(cè)試許多不同的生物標(biāo)記物，為復(fù)雜生物流體中的生物標(biāo)記檢測(cè)提供基本基礎(chǔ)。

“在診斷癌癥時(shí)，未來的醫(yī)學(xué)將不再那么依賴成像和活檢。相反，研究人員將使用納米傳感器技術(shù)，就像我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室開發(fā)的技術(shù)一樣，測(cè)試血液樣本中是否存在與不同癌癥相關(guān)的各種生物標(biāo)志物，這項(xiàng)研究對(duì)未來的愈后、診斷和治療至關(guān)重要。”

傳感動(dòng)態(tài)

【武漢成立一聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，讓30家傳感器企業(yè)有了“最強(qiáng)外腦”】

21日，江岸區(qū)舉行數(shù)智傳感產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新峰會(huì)，華中科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)、武漢人工智能計(jì)算中心等一批高校教授、專家學(xué)者與岱家山科創(chuàng)城及企業(yè)研發(fā)中心共建智能傳感器與算法聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，園區(qū)30家傳感器企業(yè)有了“最強(qiáng)外腦”。

傳感器被稱為“數(shù)據(jù)之母”，是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能以及智能制造等新一代信息技術(shù)的接受“窗口”。岱家山科創(chuàng)城總經(jīng)理助理鄧培說，園區(qū)自2014年開始招引傳感器企業(yè)，目前已聚集30家相關(guān)企業(yè)，形成了涵蓋聲敏、光敏、熱敏、磁敏等方向的智能傳感器產(chǎn)業(yè)微集群。

江岸區(qū)科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)信息化局有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，智能傳感器產(chǎn)業(yè)作為技術(shù)密集、人才密集型產(chǎn)業(yè)，涉及跨學(xué)科、多門類，具有技術(shù)門檻高、產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、研發(fā)投入大等特點(diǎn)。

此前，由于單一企業(yè)技術(shù)所限，園區(qū)內(nèi)企業(yè)不乏相互“借腦”、共同攻關(guān)的合作先例。

“智能傳感器產(chǎn)業(yè)所需技術(shù)含量高，針對(duì)某些特定產(chǎn)品的技術(shù)攻關(guān)僅靠企業(yè)自身研發(fā)力量難以實(shí)現(xiàn)。”武漢靜磁柵機(jī)電制造有限公司董事長(zhǎng)徐傳仁介紹，去年2月，公司接到一筆微波雷達(dá)傳感器訂單，但由于研發(fā)產(chǎn)品技術(shù)要求較高，再加上之前沒有研發(fā)過此類傳感器，研發(fā)進(jìn)程一度停滯。

在科創(chuàng)城服務(wù)專員的引薦下，企業(yè)在園區(qū)成功“借腦”，與深耕微波雷達(dá)探測(cè)技術(shù)的武漢捷探科技有限公司達(dá)成合作，雙方共同完成研發(fā)任務(wù)。

據(jù)介紹，江岸區(qū)多措并舉支持創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，推動(dòng)人才、技術(shù)、項(xiàng)目、資本等創(chuàng)新資源要素集聚，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展。

聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的建立讓徐傳仁對(duì)企業(yè)的未來充滿信心：“從最初依靠自身團(tuán)隊(duì)研發(fā)，到在園區(qū)內(nèi)企業(yè)‘借腦’，再到如今有了更強(qiáng)的‘外腦’的支持，這將為我們企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新注入新活力?！?/p>

“在科技成果轉(zhuǎn)化過程中，企業(yè)端需要找到創(chuàng)新源頭，而高校科研人員也亟須把握市場(chǎng)信息?！蔽錆h儀器儀表學(xué)會(huì)秘書長(zhǎng)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）自動(dòng)化學(xué)院測(cè)控技術(shù)與儀器系副教授李志華說，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室一端連接傳感器領(lǐng)域前沿技術(shù)，一頭連接應(yīng)用市場(chǎng)，正是打通實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化“最后一公里”的關(guān)鍵?！奥?lián)合實(shí)驗(yàn)室的建立，能促進(jìn)科研人員和企業(yè)家在創(chuàng)新全流程中協(xié)同交流、充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，將科研成果推到產(chǎn)業(yè)化?！?/p>

“傳感器要‘飛’得更高，還得插上‘軟件’的翅膀。”武漢人工智能計(jì)算中心企業(yè)運(yùn)營(yíng)總監(jiān)王鵬說，不同于傳統(tǒng)的傳感器，智能傳感器還具有檢測(cè)、判斷、信息處理、邏輯思維等功能，而算法和算力是智能傳感器的軟件技術(shù)支撐。

【韓國(guó)建筑技術(shù)研究院開發(fā)出“螢火蟲傳感器”，可檢測(cè)地面塌陷跡象】

據(jù)韓聯(lián)社首爾3月21日?qǐng)?bào)道，韓國(guó)土木建筑技術(shù)研究院21日宣布，由災(zāi)害安全技術(shù)株式會(huì)社與國(guó)內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)株式會(huì)社Mtake共同開發(fā)出可檢測(cè)地面塌陷跡象的智能檢測(cè)傳感器(螢火蟲傳感器)以及一個(gè)能夠遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的系統(tǒng)。

螢火蟲傳感器是一種將地面運(yùn)動(dòng)指示為發(fā)光二極管LED警報(bào)的傳感器，就像螢火蟲從尾部發(fā)光一樣。它的開發(fā)是為了找到一種方法來直觀地檢測(cè)由于地面移動(dòng)而導(dǎo)致的斜坡倒塌和建筑物倒塌并立即做出反應(yīng)。螢火蟲傳感器很容易以 1-2 米的間隔安裝在各種可能發(fā)生倒塌的危險(xiǎn)區(qū)域，當(dāng)檢測(cè)到倒塌跡象時(shí)，會(huì)通過打開 LED 發(fā)出警報(bào)。

該報(bào)警器采用高效光透射透鏡技術(shù)，白天100m距離肉眼可見，便于現(xiàn)場(chǎng)管理人員和工作人員識(shí)別。除了現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警外，還可以通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸掌握實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)情況，與相關(guān)機(jī)構(gòu)共享。

【漢威科技集團(tuán)與浪潮城市服務(wù)科技簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議！】

3月18日，漢威科技集團(tuán)股份有限公司與浪潮城市服務(wù)科技有限公司簽訂深化數(shù)字化合作戰(zhàn)略協(xié)議。

漢威科技集團(tuán)股份有限公司副總裁尚中鋒、鄭州暢威物聯(lián)網(wǎng)總經(jīng)理閔行政、浪潮城市服務(wù)科技有限公司總經(jīng)理趙立剛等領(lǐng)導(dǎo)出席簽約儀式。

漢威科技集團(tuán)股份有限公司是國(guó)內(nèi)知名的氣體傳感器及智能儀器儀表制造商，圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，將感知傳感器、智能終端、通訊技術(shù)、云計(jì)算和地理信息等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)緊密結(jié)合，打造漢威云，建立完整的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，結(jié)合環(huán)保治理、節(jié)能技術(shù)，以客戶價(jià)值為導(dǎo)向，為智慧城市、安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、民生健康提供完善的解決方案。

浪潮城市服務(wù)科技有限公司是一家深耕城市水務(wù)、燃?xì)?、供暖等領(lǐng)域的數(shù)字化、智能化產(chǎn)品及解決方案服務(wù)商，致力于成為行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。

此次雙方本著服從大局、互補(bǔ)雙贏，著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)、兼顧效益，加強(qiáng)協(xié)調(diào)、攻堅(jiān)克難，創(chuàng)新方式、注重時(shí)效，嚴(yán)守法紀(jì)，廉潔自律的原則，在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行合作，共同開拓市場(chǎng)。

未來，雙方將在城市服務(wù)新技術(shù)領(lǐng)域展開深度的數(shù)字化合作，共同促進(jìn)科技應(yīng)用創(chuàng)新，推動(dòng)更多科技成果轉(zhuǎn)化。

【英偉達(dá)“意外”攻入芯片制造領(lǐng)域，與臺(tái)積電ASML合作推進(jìn)2納米工藝】

英偉達(dá)出人意料地進(jìn)入了一個(gè)新領(lǐng)域——芯片制造。

在3月22日凌晨舉行的GTC大會(huì)上，英偉達(dá)宣布與臺(tái)積電、ASML、新思科技（Synopsys）三大半導(dǎo)體巨頭合作，將英偉達(dá)加速運(yùn)算技術(shù)用于芯片光刻中的計(jì)算光刻中，并推出用于計(jì)算光刻的軟件庫(kù)“cuLitho”。

“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是世界上幾乎所有其他產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)?！痹贕TC大會(huì)的主題演講上，黃仁勛稱，隨著產(chǎn)業(yè)向更高芯片制程進(jìn)軍，算力需求也大幅增加，芯片光刻工藝愈加復(fù)雜。從原理上來看，***就是用光把圖案投射到硅片上，一方面需要讓投射圖案盡可能地小，可以在一平方毫米中塞入成千上萬(wàn)，甚至數(shù)億個(gè)晶體管；另一個(gè)則要讓生產(chǎn)效率最高，出產(chǎn)盡量多的晶圓。

為了讓光刻的圖案足夠準(zhǔn)確，“計(jì)算光刻”這道工序便不可或缺。計(jì)算光刻應(yīng)用逆物理算法來預(yù)測(cè)掩mo版上的圖案，通過模擬光通過光學(xué)元件并與光刻膠相互作用時(shí)的行為，以便在晶圓上生成最終圖案。

實(shí)際上，計(jì)算光刻也是***巨頭ASML的核心業(yè)務(wù)之一。此前，ASML中國(guó)區(qū)總裁沈波即向界面新聞介紹稱，在***業(yè)務(wù)之外，ASML還有計(jì)算光刻及光學(xué)和電子束量測(cè)兩大業(yè)務(wù)，并稱為ASML業(yè)務(wù)“鐵三角”。其中，計(jì)算光刻主要通過軟件對(duì)整個(gè)光刻過程進(jìn)行建模和仿真，以優(yōu)化光源形狀和掩膜板形狀，縮小光刻成像與芯片設(shè)計(jì)差距，從而使光刻效果達(dá)到預(yù)期狀態(tài)；光學(xué)和電子束量測(cè)則屬芯片生產(chǎn)后工序，即量測(cè)，通過光學(xué)手段或電子束手段對(duì)芯片做計(jì)量和檢測(cè)，以檢測(cè)芯片缺陷和計(jì)量曝光后成像效果，進(jìn)而提高良率。三者共同構(gòu)建了ASML的芯片光刻解決方案。

黃仁勛稱，計(jì)算光刻過程正是芯片設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域中最大的計(jì)算負(fù)載，“每年消耗數(shù)百億CPU小時(shí)，大型數(shù)據(jù)中心24x7全天候運(yùn)行，去創(chuàng)建用于光刻系統(tǒng)的掩膜版，這些數(shù)據(jù)中心還是芯片制造商每年投資近2000億美元的資本支出的一部分?！?/p>

他進(jìn)一步舉例稱，光制造英偉達(dá)H100 GPU芯片就需要89塊掩膜板，如果在CPU上運(yùn)行時(shí)，處理單個(gè)掩膜板當(dāng)前需要兩周時(shí)間，但在GPU上運(yùn)行cuLitho的情況下，僅需要8小時(shí)即可處理完一個(gè)掩膜板。

黃仁勛還表示，通過GPU加速計(jì)算光刻過程，也可進(jìn)一步降低能耗。臺(tái)積電可以在500個(gè)DGX H100系統(tǒng)上使用cuLitho加速，將功率從35兆瓦降至5兆瓦，替代原本使用計(jì)算光刻的4萬(wàn)臺(tái)CPU服務(wù)器，進(jìn)一步降低功耗。

據(jù)英偉達(dá)介紹，通過將cuLitho軟件庫(kù)集成至臺(tái)積電的制造流程中，并結(jié)合新思的EDA軟件，ASML也計(jì)劃將GPU支持整合到所有的計(jì)算光刻軟件產(chǎn)品中。在幾大芯片供應(yīng)鏈巨頭共同合作下，可推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)向更先進(jìn)芯片制程進(jìn)軍，加速芯片上市時(shí)間，提高晶圓廠運(yùn)行效率，以推動(dòng)制造過程的大型數(shù)據(jù)中心的能源效率來改善芯片生產(chǎn)。

黃仁勛特別提及cuLitho在臺(tái)積電2納米工藝中的使用。借助cuLitho，臺(tái)積電可以縮短原型周期時(shí)間，提高晶圓產(chǎn)量，減少芯片制造過程中的能耗，并為2納米及以上的生產(chǎn)做好準(zhǔn)備。據(jù)悉臺(tái)積電將于6月開始對(duì)cuLitho進(jìn)行生產(chǎn)資格認(rèn)證，并會(huì)在2024年對(duì)2納米制程開始風(fēng)險(xiǎn)性試產(chǎn)，2025年開始量產(chǎn)。

芯片光刻領(lǐng)域僅有少數(shù)行業(yè)參與者，屬于小眾市場(chǎng)，英偉達(dá)為何有意愿深度參與？英偉達(dá)先進(jìn)技術(shù)副總裁Vivek Singh向界面新聞回應(yīng)稱，這一決定最早源于黃仁勛的遠(yuǎn)見，“他意識(shí)到這（計(jì)算光刻）將是半導(dǎo)體未來的大問題，而且會(huì)越來越大，行業(yè)的未來將取決于它?！睘榱藴?zhǔn)備cuLitho，英偉達(dá)與臺(tái)積電、ASML、新思科技共同合作準(zhǔn)備了4年，將計(jì)算光刻速率加速了40倍以上。

Vivek Singh提及，一些較老架構(gòu)的GPU芯片也可以使用cuLitho軟件庫(kù)加速計(jì)算光刻進(jìn)程，因此芯片生產(chǎn)商沒有必要購(gòu)買更新更貴的GPU。除了2納米外，cuLitho軟件庫(kù)還可用于更舊的芯片制造工藝。cuLitho潛在的好處是可能降低光刻中掩膜板的使用量，進(jìn)一步降低芯片生產(chǎn)成本。但對(duì)于英偉達(dá)如何通過cuLitho盈利，Vivek Singh未作具體回應(yīng)。

傳感財(cái)經(jīng)

【3月21日傳感財(cái)經(jīng)分析：無(wú)人駕駛系統(tǒng)概念報(bào)漲，久之洋 領(lǐng)漲；工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)概念報(bào)漲，劍橋科技領(lǐng)漲；物聯(lián)網(wǎng)概念晚間復(fù)盤報(bào)漲，虹軟科技領(lǐng)漲】

3月21日盤后，無(wú)人駕駛系統(tǒng)概念報(bào)漲，久之洋 (33.24，4.96，17.54%)領(lǐng)漲，浙江世寶(8.59，0.3,3.62%)、亞太股份(7.77，0.21，2.78%)、東軟集團(tuán)(11.34，0.19，1.7%)等跟漲。

3月21日盤后，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)概念報(bào)漲，劍橋科技(6.17%)領(lǐng)漲，航天科技(5.12%)、高鴻股份(4.02%)、步科股份(3.97%)、海爾智家《3.25%) 、精倫電子(2.55%) 等跟漲。

3月21日盤后，物聯(lián)網(wǎng)概念晚間復(fù)盤報(bào)漲，虹軟科技 (37.5，3.6，10.62%)領(lǐng)漲，鴻合科技(36.523.32，10%)、思創(chuàng)醫(yī)惠(5.49，0.43，8.5%)、神州泰岳(8.01，0.6，8.1%)等跟漲。

相關(guān)計(jì)量概念股

1、虹軟科技(688088)：

回顧近30個(gè)交易日，虹軟科技股價(jià)上漲24.27%，最高價(jià)為38.38元，當(dāng)前市值為152.25億元。

2、鴻合科技（002955) :

在近30個(gè)交易日中，鴻合科技有19天上漲，期間整體上漲28.09%，最高價(jià)為36.52元，最低價(jià)為25.9元。和30個(gè)交易日前相比，鴻合科技的市值上漲了24.01億元，上漲了28.09%。

3、思創(chuàng)慶惠(300078) :

思創(chuàng)醫(yī)惠在近30日股價(jià)上漲8.2%，最高價(jià)為6.01元，最低價(jià)為4.97元。當(dāng)前市值為47.42億元，2023年股價(jià)上漲13.48%。

4、神州泰岳(300002) :

神州泰岳在近30日股價(jià)上漲31.46%，最高價(jià)為8.16元，最低價(jià)為5.25元。當(dāng)前市值為157.08億元，2023年股價(jià)上漲43.7%。

5、和達(dá)科技(688296) :

回顧近30個(gè)交易日，和達(dá)科技股價(jià)下跌6.08%，最高價(jià)為31.59元，當(dāng)前市值為31.28億元。

6、泰豪科技(600590) :

近30日泰豪科技股價(jià)上漲5.76%，最高價(jià)為7.05元，2023年股價(jià)上漲13.98%。

7、鼎信通訊(603421) :

近30日鼎信通訊股價(jià)上漲11.69%，最高價(jià)為11.23元，2023年股價(jià)上漲23.55%。

審核編輯黃宇