纳米芯片器

据每日科学网报道，美国斯坦福大学的研究人员开发出一种新型的传感器芯片，可以大大加快药物开发过程。这种由高度敏感的纳米传感器构成的微芯片，可以分析蛋白质如何相互结合，在评估药物的有效性及可能带来的副作用方面迈出了关键一步。 　　这种新型生物传感器只需要一厘米大小的纳米传感器阵列，就能以高于现有任何传感器数千倍的能力持续不断地监测蛋白质的结合活动。新的传感器可以同时监测成千上万种反应，而且比目前的“金标准”方法敏感性更强，并能更快地提供检测结果。 　　该纳米传感器阵列有两大重大进步。首先是将磁性纳米标记附着在被研究的蛋白质上，大大地提高了监测的灵敏度。其次，研究人员开发了一种新的分析模型，以监测数据为依据，只要几分钟就能准确地预测结果。而目前其他的技术只能同时监测四种反应，需要长达数小时的时间才能获得结果。 　　研究人员在数年前就开发出了磁性纳米传感器技术，在检测小鼠血液中癌症相关蛋白的生物标志物时发现，其敏感性远高于其他技术，检测浓度为其他技术检测浓度的千分之一。 　　研究人员将磁性纳米标记附着在特定的蛋白质上，当其与另一个连接到纳米传感器的蛋白相结合时，磁性纳米标记改变纳米传感器周围的磁场。为了确定蛋白与药物之间的结合强度，研究人员将乳腺癌的蛋白放入纳米传感器阵列，同时将从肝脏、肺、肾脏及其他组织获得的蛋白也放入纳米传感器阵列，然后测量附着了磁性纳米标记的药物与各种蛋白的结合强度。这样可以不通过临床实验，就可以初步断定该药物的副作用。虽然目前的芯片每平方厘米只有1000个传感器，但研究人员表示，同样大小的芯片传感器可以增加到数万个之多。 　　下一步研究人员将利用这种新型生物传感器微芯片来研究正在开发的药物，研究人员确信这将极大地加快药物开发的进程。

据北京大学官方网站公布的消息，该校科研团队在下一代芯片技术领域取得重大突破，成功研发出世界首个基于碳纳米管的张量处理器芯片，可实现高能效的卷积神经网络运算。随着人工智能技术的飞速发展，尤其是ChatGPT等大模型应用的崛起，未来世界的数据将呈爆发式增长，海量数据的处理对芯片的算力和能量效率提出了严峻挑战。然而，高能效计算芯片的发展正遭遇芯片架构、晶体管性能两个重大瓶颈：传统的冯诺依曼架构已经无法满足高速、高带宽的数据搬运和处理需求，未来的高能效运算芯片必须在硬件架构上进行革新，以适用于神经网络等模型的张量数据运算。同时，构建芯片的硅基互补金属氧化物半导体晶体管也处于尺寸缩减、功耗剧增的困境，亟须发展超薄、高载流子迁移率的半导体作为沟道材料，期望构建比硅基CMOS晶体管具有更好可缩减性和更高性能的晶体管。碳纳米管具有优异的电学特性和超薄结构，碳纳米管晶体管已经展现出超越商用硅基晶体管的性能和功耗潜力，因此有望成为构建未来高效能运算芯片的主要器件技术。只有在系统架构和底层晶体管两个方面共同实现突破，才能最大化地提升芯片的算力和能效。目前成熟的硅基器件技术的运算芯片主要依赖于架构的创新，而基于新材料电子器件的研究，主要集中在提升晶体管的性能，尚未有研究工作将二者结合起来。北京大学研究团队基于碳纳米管晶体管这一新型器件技术，结合高效的脉动阵列架构设计，成功制备了世界首个碳纳米管基的张量处理器芯片。该芯片采用新型器件工艺和脉动阵列架构，将3000个碳纳米管晶体管集成为张量处理器芯片，将碳基电子学从器件研究推向系统演示，显著提升卷积神经网络的运算效率，功耗极低，且准确率达到88％。此外，碳基晶体管展现出比硅基CMOS晶体管更优的速度、功耗等综合优势，碳基张量处理器在180纳米技术节点具有3倍性能优势，并有延续至先进技术节点的潜力，有望满足人工智能时代对高性能、高能效芯片的需求。

近日，英国豪迈旗下的微型光谱仪的领导者海洋光学发布了一款全新纳米海绵状SERS芯片。该芯片具有更低背景噪音、更高激光功率承受力、更宽泛波长激光选择与更长货架存放期，实属拉曼增强的理想选择。同时，还提供各种不同波段范围的拉曼模块和ID Raman系列(包括638nm的拉曼系列)。　　纳米海绵状SERS芯片的优势　　更低的背景噪音：这对非常低浓度物质的拉曼分析非常有利 　　高激光功率承受能力：有别于之前发布的纸质基板的SERS芯片，这款金属/玻璃基底的SERS芯片能承受功率非常高的激光入射(为了提高拉曼信号强度)，而样品的性能不会发生改变 　　适用于不同波长激光：新的SERS芯片包括了金(Au)和银(Ag)基底，532拉曼系统推荐使用Ag基底的，785拉曼系统推荐使用Au基底。而处于这两者中间波长的632nm的拉曼系统对Au和Ag基底响应都很好 　　更长货架存放期：在长时间存放后，新版SERS芯片的纳米海绵结构相对于纸质基板的会更稳定，而且不会受室温环境的影响，从生产到货架存放6个月以后，还能保证纳米材料结构的稳定，甚至在存放1年或者更久之后，SERS芯片还能在拉曼测试中展示很好的性能。　Sers 芯片Sers芯片细节图　　适用于532,638和785拉曼，针对638nm的拉曼响应度最好 　　更长的存放期，相对于纸质基板的1--3个月的保存期，SP 纳米海绵SERS芯片可以在常温下存储6个月或更久 　　适用于高能量激光，而且可以确保SERS芯片的整个性能稳定，背景基线也非常低。　　典型应用　　爆炸物　　纳米海绵技术的开发就是为了检测爆炸物和化学武器，与其他生产技术相比，这款SERS芯片的性能明显优于同类产品。　　食品安全　　基于新版SERS芯片对大多数农残的测试 ，最低检出限能到1ppm，另外比如对违法食品添加剂三聚氰胺的检测，在痕量水平都能被检测到。　　反伪造　　通过在燃油中添加拉曼标记物，来判定燃油的真伪，便于政府部门监管。　　痕量污染物检测　　通过痕量污染物拉曼监测，可以对产品生产和化学反应进行反应、过程监控。　　该如何选择SERS芯片?　　海洋光学使用不同的激发波长和测量样品对三种SERS芯片进行了测试和研究，比如，使用785nm的激光配合SERS-Ag，发现三聚氰胺有最强的拉曼响应，但是SERS-Au和SERS-SP的表现也相当不错。　　下表对不同激发波长的拉曼测试情况作了总结，可供大家参考：Laser wavelengthRAM-SERS-AURAM-SERS-AGRAM-SERS-SP532nm-Rhodamine 6G-638nmMalachite green, crystal violetRhodamine BExplosives785nmBPE,E.coli,pesticidesMelamine-

近日，中科院苏州纳米所纳米加工平台曾中明主任出席了第十三届纳博会。展会现场，仪器信息网就微纳加工技术应用、技术研发挑战、微纳加工设备国内外现状等话题采访了曾中明主任。曾中明主任表示，高端传感器、处理器等芯片严重依赖进口，亟需国家大力支持......更多观点请查看视频以下是对中科院苏州纳米所纳米加工平台曾中明主任的现场采访视频：2022年3月1-3日，由科技部、中国科学院指导，中国微米纳米技术学会、中国国际科学技术合作协会、国家第三代半导体技术创新中心（苏州）主办，苏州纳米科技发展有限公司承办的第十三届中国国际纳米技术产业博览会（CHInano 2023）在苏州国际博览中心举行。本届纳博会为期3天，聚焦第三代半导体、微纳制造、纳米新材料、纳米大健康等热门领域，开设1场大会主报告、11场专业论坛、344场行业报告、22000平米展览、2场创新创业大赛，包括19位院士在内的300余位顶级专家、行业精英齐聚一堂，新技术、新产品、新成果集中亮相，为大家奉上一场干货满满、精彩纷呈的科技盛会，推出专业论坛、创新赛事、沉浸式游学等系列活动，全方位释放大会红利，推动产业生态建设，共绘美好发展蓝图。回望过去，寄语未来。展会现场，仪器信息网采访了15位专家、厂商代表，分别谈了各自的与会感受以及他们眼中中国半导体、MEMS、OLED、半导体设备、科学仪器、微流控、封装技术等产业的发展现状和前景展望。

物理世界的数字化时代正奔涌而来。2D、3D视觉技术将物体的颜色、形状、大小、尺寸、位置等信息转换为AI时代的大数据，但物质成分的数字化进程却停步不前。如今，可解码万物“指纹”的革命性视觉成像技术—高光谱成像正打破这一僵局。高光谱成像突破人眼限制，可实现万物成分检测，为机器视觉提供更真实、更准确的物理世界信息，为人类提供更高维度观察世界的方式。近日，《南方日报》等媒体持续聚焦海谱纳米光学(以下简称“海谱”)微型高光谱成像MEMS芯片及快速增长的高光谱成像市场。从专注研发到高光谱产品的工程化、市场化，海谱跨过创业公司“死亡之谷”的背后，折射的是国产MEMS芯片在全球高端芯片竞技场的突围。从深圳市海谱纳米光学科技有限公司(Hypernano，简称海谱)获悉，2022年初，该公司宣布正式全球率先量产了第一代微型高光谱成像MEMS(微机电系统，Micro-Electro-Mechanical System)芯片，高光谱工业相机及高光谱相机模组即将推向市场。▲海谱纳米光学据悉，基于微型高光谱成像MEMS芯片技术，海谱推出的高光谱成像模组在波长精度、拍摄速度、空间分辨率、半峰宽、视场角等专业技术指标上达到全球领先水平，体积比传统光谱相机缩小了近1000倍，是业界尺寸最小的高光谱相机模组。半导体老兵深圳创业跨越“死亡之谷”海谱创始人兼CEO黄锦标介绍，公司于2019年1月创立，以“光谱芯视觉，感知超极限”为使命，专注于高光谱成像技术的设计与研发。▲黄锦标黄锦标毕业于南开大学微电子专业，有着20多年半导体技术和市场经验，曾担任多家半导体公司高管，有着很强的系统开发和市场开拓的经验。而海谱研发团队在MEMS领域拥有近20年的芯片设计与工艺制造经验，团队核心成员包括多名顶尖MEMS专家及深圳孔雀人才。2022年3月，海谱完成数千万元A轮融资，投资方包括昆仑资本、远方资本、湾信资本。业内人士介绍，MEMS芯片最常用的是承担传感功能，在整个大的信息系统里有点类似于人的感官系统。从行业而言，欧美是MEMS产业、技术与产品的发源地，处于全球领先地位，中国MEMS产业起步较晚，MEMS产业还处于发展的起步阶段，我国不仅在精度和敏感度等性能指标上与国外存在巨大差距，应用范围也多局限于中低端领域。因而有芯片创业难，MEMS芯片创业更难的说法。不过，尽管我国MEMS传感器厂商面临诸多挑战，但从上游设计、中游制造、下游封装等领域国产替代的空间巨大。▲海谱微型高光谱成像MEMS芯片正因为身处MEMS产业这一高精尖行业，海谱从成立初期的3年，经历了高科技创业公司所面临的“死亡之谷”考验，即从技术研发到产品量产的种种挑战。“创业公司的技术再领先，也要把它变成一个工程化且可市场化的产品，这个过程有很多坑，只有迈过去，技术才具有商业价值。”黄锦标称。黄锦标介绍，海谱走到去年年底时，最核心的技术芯片开始量产。同时，将芯片应用于相机的相关模组也已准备完毕，相当于公司在技术工程化产品这个初创公司最大的槛，已经迈了过去。填补国内微型高光谱MEMS芯片领域空白说起海谱的技术，首先还要科普一下光谱技术。光谱学始于英国科学家牛顿，是人类借助光认知世界的重要方式，地球上不同的元素及其化合物都有自己独特的光谱特征，光谱因此被视为可以辨别物质的成分信息。光谱学的最大特色之一，是研究光与物质产生相互作用的学科，通过物理的方法可以获取物体的成分，在应用上可以非接触和非破坏地进行检测。典型的如天文对象、高温物体、放电气体… … 在分子和原子层次上物质作分析研究，主要是用光谱方法。比如人类用光谱相机拍摄遥远星球的表面物质。▲高光谱原理黄锦标介绍，高光谱成像技术则将成像技术与光谱技术相结合，可获取高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据。其原理是将成像技术与光谱技术相结合，在探测目标二维空间信息的同时，获取其每一个空间位置上的光谱信息，从而实现对物质成分的直接检测。物质光谱信息具有指纹特性，即不同的物质拥有不同的光谱，因此高光谱成像为机器视觉的物质感知、识别和分析提供了新路径，是继2D、3D视觉技术之后的下一代革命性视觉成像技术。2019年，海谱在深圳成立后，开启第一款微型高光谱成像MEMS芯片的研发设计与流片。2020年初，海谱宣布正式量产第一代微型高光谱成像MEMS芯片，填补了国内在微型高光谱成像MEMS芯片领域的空白。传统光谱成像设备一般手工组装，存在体积大、价格昂贵、无法批量生产等问题，海谱微型高光谱成像MEMS芯片具备高空间分辨率、高透光率等性能优势，解决了光谱成像设备体积、成本等问题 芯片化量产还可有效降低高光谱成像设备的台间差，实现芯片至整机全自动组装。由此，海谱突破性地实现了MEMS特殊工艺的突破，解决了高光谱成像工业化、低成本和量产化的业界难题，研发能力覆盖芯片设计、光学模组、产品相机、算法研发、完整应用解决方案等高光谱全链条技术，可为全球多领域客户提供一站式高光谱成像解决方案。“传统的光谱成像设备是一个大仪器 海谱的相机模组才一片指甲大，而且更便宜，不管从体积还是价格、便利性都跨越民用的门槛，也是中国在这个细分芯片赛道上做到了世界领先的位置。”黄锦标这样比较。▲高光谱成像技术可检测物质成分芯片产品覆盖全光谱波段，万物皆可测目前，公司已推出几款芯片，形成全光谱覆盖，实现万物皆可测。黄锦标介绍，高光谱成像MEMS芯片及模组可以应用于工业检测、医疗健康、安防环保、食品检测、IOT等多场景。例如在工业检测领域，高光谱技术可在非接触的情况下实现食品检测分拣、质量等级筛选等功能，以往几分钟或数小时的检测结果如今可实时在线获取。在医疗健康，高光谱设备可赋予普通显微镜高光谱视觉能力，同时还可实现癌症筛查、手术辅助成像等功能。在安防环保领域，高光谱技术可对水质、环境进行实时监测，实现对水质的定性、定量观测，实现云图可视化效果。在食品检测领域，高光谱成像技术可对肉类、果蔬、粮油等进行材质分析，检测果蔬的糖度、水分、硬度、酸度等指标，智能分析肉类的新鲜程度。值得留意的是，海谱不仅有硬件团队，也有AI算法团队，这也保证了芯片获取数据后可以计算建模，得到一致性较高的结果。为何一个默默无名的初创科技公司，可以填补芯片产业空白，实现全球技术领先?黄锦标介绍，高光谱成像MEMS芯片是一个多学科的技术突破，不单单涉及微电子，还有化学、材料、机械、光学等。但是，公司一直聚焦于高光谱成像技术这一细分领域，而且公司核心研发团队此前20年专注于该细分技术的研发，有着世界领先的技术沉淀。“中国芯片暂时落后于国外，实际上差在积累不够，除了资本、政策和市场加持，需要很多科研人员、工程师长年累月地在实验室和芯片产线上辛勤付出，这样才有领先技术突破。”黄锦标称，作为一名90年代从大学毕业后进入半导体行业的老兵，见证了深圳20来年半导体行业的萌生、发展和蓬勃，希望通过自主科技创新，支持国产技术在半导体“无人区”技术实现更多突破。【深创者说@黄锦标】“我们一直强调，一个技术是否具有先进性、突破性，一定要有用，要为市场和消费者提供所认可的解决方案。海谱将微型高光谱成像MEMS芯片与人工智能算法结合，来为消费者转译物体的成分信息。比如我们人眼或者普通相机拍一块肉，就是一张普通照片，但是安装我们芯片的相机拍出的照片，经过算法读取，会转换出一个普通人可理解的结果，告诉你这块肉是否新鲜。我们坚持不会做终端产品。现在国内尤其深圳已经有很多全球知名的硬件终端产品公司，我们的定位是生产芯片以及解决方案，来服务这些硬件终端产品公司。在我们看来，现在中国卡脖子，是卡在缺少上游核心芯片或器件的技术和制造能力。海谱立志于去做这样的一个角色。

QIAGEN 全新基于集成式纳米芯片的数字PCR 系统QIAcuity适用于对靶 DNA 或 RNA 分子进行绝对定量分析，兼容EvaGreen或基于Taqman探针的检测。QIAcuity采用独特技术，使实验流程简化至如同qPCR 实验一般简单快速。QIAcuity Eight集成式纳米芯片数字PCR系统支持5色荧光系统，每次可运行八张芯片，8小时可完成多至1248个样本检测。QIAcuity有更多机型满足不同检测和运行通量的需求：QIAcuity One 2plex——单芯片2色荧光数字PCR系统QIAcuity One 5plex——单芯片5色荧光数字PCR系统QIAcuity Four——四芯片5色荧光数字PCR系统 集成式设计，实验流程简便快速QIAcuity基于集成式纳米芯片技术，将dPCR的样本液滴制备、PCR和数据分析集成到全自动仪器中，在1.5小时内实现从样本到数据解读全过程。纳米芯片技术，全自动流程更容易QIAcuity采用创新性纳米芯片采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微流体芯片的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。芯片技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中液滴大小均一，无液滴破裂或融合。加样后的对芯片上的每个小孔密封，消除了交叉污染。三种规格芯片，通量更灵活 24孔芯片，每孔包含26,000微滴，适用于稀有突变检测、液体活检等 24孔芯片，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 96孔芯片，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 快速数据读取PCR扩增结束后，同时扫描芯片上所有微孔中的信息，10分钟内即可获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。 QIAcuity系统的应用领域 微生物分析或病原体检测 拷贝数变异 稀有靶标检测 标准品定量 SNP 分型 NGS 文库定量 转基因检测 基因/ 细胞治疗 基因表达，miRNA 检测 NGS 文库定量 编辑基因检测(CRISP/Cas9)创新点：1. 集成式一体化设计：与传统数字PCR仪器包含样本制备、PCR扩增、数据读取三台仪器不同，QIAcuity将样本液滴制备、PCR扩增和数据分析全部集成到一台自动化仪器中，只需将配置好的样本反应液加入到仪器中，即可实现后续过程，自动化程度有很大提升； 2.独特创新的纳米芯片：纳米芯片采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微流体芯片的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。芯片技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染； 3.耗时短：PCR扩增结束后，与其他数字PCR扫描单个样品不同，QIAcuity自动同时扫描芯片上的所有微孔信息，可在10分钟内获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。8小时工作时间可完成高达1248个样本检测，显著快于其他仪器； 4.芯片的通量灵活：可根据检测通量选择24/96样本芯片以及应用选择8,500/26,000微孔芯片 QIAcuity Eight集成式纳米芯片数字PCR 系统

QIAGEN 全新基于集成式纳米芯片的数字PCR 系统QIAcuity适用于对靶 DNA 或 RNA 分子进行绝对定量分析，兼容EvaGreen 或基于Taqman探针的检测。QIAcuity采用独特技术，使实验流程简化至如同qPCR 实验一般简单快速。QIAcuity Four 集成式纳米芯片数字PCR系统支持5色荧光系统，每次可运行四张芯片，2小时可完成多至384个样本检测。。QIAcuity有更多机型满足不同检测和运行通量的需求：QIAcuity One 2plex——单芯片2色荧光数字PCR系统QIAcuity One 5plex——单芯片5色荧光数字PCR系统QIAcuity Eight——八芯片5色荧光数字PCR系统 集成式设计，实验流程简便快速QIAcuity基于集成式纳米芯片技术，将dPCR的样本液滴制备、PCR和数据分析集成到全自动仪器中，在1.5小时内实现从样本到数据解读全过程。纳米芯片技术，全自动流程更容易QIAcuity采用创新性纳米芯片采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微流体芯片的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。芯片技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染。加样后的对芯片上的每个小孔密封，消除了交叉污染。三种规格芯片，通量更灵活 24孔芯片，每孔包含26,000微滴，适用于稀有突变检测、液体活检等 24孔芯片，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 96孔芯片，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 快速数据读取PCR扩增结束后，同时扫描芯片上所有微孔中的信息，10分钟内即可获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。 QIAcuity系统的应用领域 微生物分析或病原体检测 拷贝数变异 稀有靶标检测 标准品定量 SNP 分型 NGS 文库定量 转基因检测 基因/ 细胞治疗 基因表达，miRNA 检测 NGS 文库定量 编辑基因检测(CRISP/Cas9)创新点：1. 集成式一体化设计：与传统数字PCR仪器包含样本制备、PCR扩增、数据读取三台仪器不同，QIAcuity将样本液滴制备、PCR扩增和数据分析全部集成到一台自动化仪器中，只需将配置好的样本反应液加入到仪器中，即可实现后续过程，自动化程度有很大提升； 2.独特创新的纳米芯片：纳米芯片采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微流体芯片的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。芯片技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染； 3.耗时短：PCR扩增结束后，与其他数字PCR扫描单个样品不同，QIAcuity自动同时扫描芯片上的所有微孔信息，可在10分钟内获得96个样本中的信息，更快获得实验结果； 4.芯片的通量灵活：可根据检测通量选择24/96样本芯片以及应用选择8,500/26,000微孔芯片 QIAcuity Four集成式纳米芯片数字PCR 系统

QIAGEN全新基于集成式纳米芯片的数字PCR系统QIAcuity适用于对靶 DNA或 RNA分子进行绝对定量分析，兼容基于EvaGreen 染料法或探针法的检测。QIAcuity采用独特技术，使实验流程简化至如同qPCR实验一般简单快速。QIAcuity One 2plex集成式纳米芯片数字PCR系统支持2色荧光系统，每次可运行一张芯片，8小时可完成多至384个样本检测。QIAcuity有更多机型满足不同检测和运行通量的需求：QIAcuity One 5plex——单芯片5色荧光数字PCR系统QIAcuity Four——四芯片5色荧光数字PCR系统QIAcuity Eight——八芯片5色荧光数字PCR系统 集成式设计，实验流程简便快速QIAcuity基于集成式纳米芯片技术，将数字PCR的样本液滴制备、扩增和数据分析集成到全自动仪器中，在2小时内实现从样本到数据解读全过程。纳米芯片技术，全自动流程更容易 QIAcuity创新性纳米芯片采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微流体芯片的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。芯片技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中的液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染。三种规格芯片，通量更灵活 24孔芯片，每孔包含26,000微滴，适用于稀有突变检测、液体活检等 24孔芯片，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 96孔芯片，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 快速数据读取PCR扩增结束后，同时扫描芯片上所有微孔中的信息，10分钟内即可获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。 QIAcuity系统的应用领域 微生物分析或病原体检测 拷贝数变异 稀有靶标检测 标准品定量 SNP 分型 NGS 文库定量 转基因检测 基因/ 细胞治疗 基因表达，miRNA 检测 NGS 文库定量 基因编辑检测(CRISP/Cas9)创新点：1. 集成式一体化设计：与传统数字PCR仪器包含样本制备、PCR扩增、数据读取三台仪器不同，QIAcuity将样本液滴制备、PCR扩增和数据分析全部集成到一台自动化仪器中，只需将配置好的样本反应液加入到仪器中，即可实现后续过程，自动化程度有很大提升。 2.独特创新的纳米芯片：纳米芯片采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微流体芯片的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。芯片技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染。 3.耗时短：PCR扩增结束后，与其他数字PCR扫描单个样品不同，QIAcuity自动同时扫描芯片上的所有微孔信息，可在10分钟内获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。8小时工作时间可完成高达1248个样本检测，显著快于其他仪器。 4.芯片的通量灵活：可根据检测通量选择24/96样本芯片以及应用选择8,500/26,000微孔芯片 QIAcuity集成式纳米芯片数字PCR 系统

最近，美国斯坦福大学医学院开发出一种廉价的便携式微芯片，可以在Ⅰ型糖尿病患者出现症状之前，快速检测出那些高风险人群。研究人员认为，这种芯片不仅能高效广泛地预诊出糖尿病人，还有助于提高全世界的糖尿病护理水平，帮人们更好地研究疾病历史，开发新疗法。相关论文在线发表于7月13日的《自然· 医学》网站上。 　　据物理学家组织网7月13日报道，目前的糖尿病主要分两种&mdash &mdash Ⅰ型和Ⅱ型。二者都有高血糖特征，但病因和治疗方法都不同。Ⅰ型糖尿病是一种自身免疫类疾病，患者的免疫系统会攻击自身健康组织，使身体停止制造胰岛素。当病人自己的抗体攻击胰腺的胰岛素生产细胞时，这种病就开始了。自抗体只出现在Ⅰ型糖尿病患者中，而在Ⅱ型中没有，新方法就是通过这一点来区别它们。 　　研究人员开发的微芯片利用纳米技术来检测Ⅰ型糖尿病，能把Ⅰ型和Ⅱ型快速区别开来。原有老方法用放射性材料来检测自身抗体，需要几天时间，每次花几百美元。相比之下，微芯片不用放射性材料，几分钟就能出结果，每个芯片预计成本约20美元，可测试15次以上。而且微芯片用血量更少，不用抽血，只需指尖采血即可。 　　他们用该芯片对一些志愿者进行了测试，诊断出了哪些人患有糖尿病，而哪些人没有。此外，这种方法对Ⅰ型糖尿病高风险者，如病人的亲戚也有利，因为医生能在他们显出症状之前，跟踪监测他们的自抗体水平。 　　&ldquo 自抗体就是个&lsquo 水晶球&rsquo 。&rdquo 论文高级作者、斯坦福大学露西尔· 帕卡德儿童医院儿科内分泌学副教授布莱恩· 费尔德曼说，&ldquo 即使你现在还没有糖尿病，如果你血液里有和糖尿病有关的自抗体，患病的风险就高，有了多种自抗体后，风险就超过90%了。&rdquo 　　十年前患Ⅰ型糖尿病的似乎只有儿童，患Ⅱ型糖尿病的似乎只有肥胖中年人。由于差异明显，人们常省掉实验室检测，因为老方法昂贵而困难。但现在，约1/4的糖尿病儿童是Ⅱ型，越来越多的成人糖尿病是Ⅰ型，其原因尚不清楚。人们需要更好的检测技术，因为现在病情已变。 　　越来越多证据表明，如果对Ⅰ型糖尿患者实施早期积极治疗，可能遏制自身免疫攻击胰腺，让他们保留一定的胰岛素制造能力。费尔德曼说：&ldquo 在那些高风险者发病之前，这种方法有很大可能找到他们，让他们开始早期治疗，提前预防糖尿病或并发症。&rdquo 　　目前，斯坦福大学已为该芯片提出了专利申请，研究人员正在筹备成立一家公司，在获得美国食品药品管理局(FDA)批准后就把它推向市场。

胜科纳米是世界顶尖的独立第三方实验室，有“芯片医院”之称，2004年在新加坡由李晓旻先生创立，2012年落户苏州工业园，是半导体芯片领域全球顶尖的独立第三方实验室，建有国内顶级的5nm/7nm级别的分析实验室。胜科纳米在工艺流程和分析试验设计方面都具有丰富的经验，服务的客户涵盖原材料、芯片设计、制造、封装、分立器件、终端产品全产业链公司，包括应用材料、意法半导体、博通、英飞凌、松下等企业，帮助客户提升成品良率、缩短研发时间，极大地降低生产成本。11月5日诚邀您走进苏州胜科纳米 探讨半导体技术 主办方: 胜科纳米&仪器信息网活动时间：2021年11月5日 下午2:00-5:30活动地址：胜科纳米（苏州）有限公司您将获得:1. 专家分享芯片研发、芯片制造、封装测试、集成电路产业链中的应用及案例；2. 针对您的产品及问题，专家可以给出意见和建议。目标群体：1. 芯片或集成电路产业链中的研发、技术、质量从业者；2. 负责对接客户、推进内部改善的项目经理；3. 正被缺陷、不良、失效、可靠性折磨得一筹莫展； 4. 厂内或企业内实验室不能满足更细微尺寸表征、元素分析。 仅限10家企业！有意者请速报名！活动日程 时间活动内容14:00-14:10致辞：胜科纳米和仪器信息网14:00-14:40胜科纳米实验室介绍 集成电路产业链研发，质量控制的案例分享14:40-15:40实验室参观15:40-16:10仪器厂商分享半导体行业新技术16:10-17:30自由讨论：检测机构，半导体企业与厂商如何更好地融合发展18:00-20:00晚宴 我 要 报 名 活动说明 本次活动不收取额外费用, 差旅自理。本次活动仅对业内人士开放, 名额有限, 报名后将由仪器信息网和胜科纳米共同确认名单, 请您填写正确联系方式,以便与您取得联系.联系人：18618145079（同微信） 李女士, lijj@instrument.com.cn

9月21日，美国原子级精密制造工具的纳米技术公司Zyvex Labs发布公告，已推出世界上最高分辨率的光刻系统“ZyvexLitho1“，其使用电子束光刻技术，实现了768皮米(即0.768纳米)的原子级精密图案和亚纳米级分辨率。Zyvex Labs已经开始接受ZvyvexLitho1系统的订单，交货期约为6个月。EUV光刻机是当前先进制程的必备设备。荷兰阿斯麦（ASML）作为全球第一大光刻机设备商，同时也是全球唯一可提供EUV光刻机的设备商。在市调机构CINNO Research发布的2022年上半年全球上市公司半导体设备业务营收排名Top10报告中排名第二。Zyvex Labs此次推出的ZyvexLitho1光刻系统，基于STM扫描隧道显微镜，使用的是EBL电子束光刻方式，可以制造出了0.7纳米线宽的芯片，相当于2个硅原子的宽度，是当前制造精度最高的光刻系统。据悉，ZyvexLitho1光刻系统ZyvexLitho1的高精度光刻可以用于实验室阶段高端制程工艺的产品研发，是传统芯片制造所需光刻机的一个应用补充，主要可用于制造对于精度有较高要求的量子计算机的相关芯片，例如高精度的固态量子器件以及纳米器件及材料，对半导体产业的发展也具有巨大的促进作用。目前，Zyvex Labs已经开始接受订单，6个月内就可出货。对于这个新型光刻系统是否会威胁到EUV光刻的统治地位，赛迪顾问集成电路产业研究中心一级咨询专家池宪念表示：“短期内并不会“，他指出ZyvexLitho1是一种使用电子束曝光作为光刻方式的设备，与传统光刻机工作原理会有明显的差异。它是通过电子束改变光刻胶的溶解度，最后选择性地去除曝光或未曝光区域。它的优势在于可以绘制10纳米以下分辨率的自定义图案，是属于无掩模光刻直接写入的工作方式，精度远高于目前的传统光刻机。但是由于这类型设备的单个产品光刻的工作时间要在几小时到十几小时不等，工作效率方面还需进一步提高，因此不会快速取代EUV光刻机。

QIAGEN全新基于纳米微孔板的一体化集成数字PCR系统QIAcuity适用于对靶DNA或RNA分子进行绝对定量分析，兼容基于EvaGreen染料法或探针法的检测。QIAcuity采用独特技术，使实验流程简化至如同qPCR实验一般简单快速。QIAcuity Eight一体化集成数字PCR系统支持5色荧光系统，每次可运行八块纳米微孔板，8小时可完成多至1248个样本检测。QIAcuity有更多机型满足不同检测和运行通量的需求：QIAcuity One 2plex——一块纳米微孔板2色荧光数字PCR系统QIAcuity One 5plex——一块纳米微孔板5色荧光数字PCR系统QIAcuity Four——四块纳米微孔板5色荧光数字PCR系统 一体化集成设计，实验流程简便快速QIAcuity基于纳米微孔板技术，将数字PCR的样本液滴制备、扩增和数据分析集成到全自动仪器中，在2小时内实现从样本到数据解读全过程。纳米微孔板技术，全自动流程更容易QIAcuity创新性纳米微孔板采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微孔板的纳米微孔中并对每个小孔独立密封。纳米微孔板技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米微孔中的液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染。三种规格纳米微孔板，通量更灵活 24孔纳米微孔板，每孔包含26,000微滴，适用于稀有突变检测、液体活检等 24孔纳米微孔板，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 96孔纳米微孔板，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 快速数据读取PCR扩增结束后，同时扫描纳米微孔板上所有微孔中的信息，10分钟内即可获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。 QIAcuity系统的应用领域 微生物分析或病原体检测 拷贝数变异 稀有靶标检测 标准品定量 SNP 分型 NGS 文库定量 转基因检测 基因/ 细胞治疗 基因表达，miRNA 检测 NGS 文库定量 基因编辑检测(CRISP/Cas9)创新点：1. 集成式一体化设计：与传统数字PCR仪器需要使用样本制备、PCR扩增、数据读取三台仪器不同，QIAcuity将样本分区、PCR扩增和数据读取全部集成到一台自动化仪器中，只需将配置好的样本反应液加入纳米微孔板放到仪器中，即可实现后续实验全自动完成。 2.创新专利纳米微孔板：纳米微孔板采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入样本板的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。微孔板技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中反应液体积均一，无反应体系破裂融合或交叉污染。 3.耗时短：PCR扩增结束后，实验结果无需逐一读取，QIAcuity自动同时读取微孔板上的所有微孔信息，可在10分钟内获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。8小时工作时间可完成高达1248个样本检测，显著快于其他仪器。 4. 多重荧光通道：可支持最高5色荧光检测通道满足更多靶标检测需求，同时含1通道参比荧光，监测有效微孔数量，帮助获得更精准的结果。 5.样本通量灵活：可根据需求选择24/96样本微孔板以及应用选择8,500/26,000微孔板，配合不同QIAcuity平台灵活满足一次实验24-768个不同样本通量。 QIAcuity Eight集成式纳米芯片数字PCR 系统

QIAGEN全新基于纳米微孔板的一体化集成数字PCR系统QIAcuity适用于对靶DNA或RNA分子进行绝对定量分析，兼容基于EvaGreen染料法或探针法的检测。QIAcuity采用独特技术，使实验流程简化至如同qPCR实验一般简单快速。QIAcuity Four一体化集成数字PCR系统支持5色荧光系统，每次可运行四块纳米微孔板，2小时可完成多至384个样本检测。QIAcuity有更多机型满足不同检测和运行通量的需求：QIAcuity One 2plex——一块纳米微孔板双色荧光数字PCR系统QIAcuity One 5plex——一块纳米微孔板5色荧光数字PCR系统QIAcuity Eight——八块纳米微孔板5色荧光数字PCR系统 一体化集成设计，实验流程简便快速QIAcuity基于纳米微孔板技术，将数字PCR的样本液滴制备、扩增和数据分析集成到全自动仪器中，在2小时内实现从样本到数据解读全过程。纳米微孔板技术，全自动流程更容易QIAcuity创新性纳米微孔板采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微孔板的纳米微孔中并对每个小孔独立密封。纳米微孔板技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米微孔中的液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染。三种规格纳米微孔板，通量更灵活 24孔纳米微孔板，每孔包含26,000微滴，适用于稀有突变检测、液体活检等 24孔纳米微孔板，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 96孔纳米微孔板，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等快速数据读取PCR扩增结束后，同时扫描纳米微孔板上所有微孔中的信息，10分钟内即可获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。 QIAcuity系统的应用领域 微生物分析或病原体检测 拷贝数变异 稀有靶标检测 标准品定量 SNP 分型 NGS 文库定量 转基因检测 基因/细胞治疗 基因表达，miRNA 检测 NGS文库定量 基因编辑检测(CRISP/Cas9)创新点：1. 集成式一体化设计：与传统数字PCR仪器需要使用样本制备、PCR扩增、数据读取三台仪器不同，QIAcuity将样本分区、PCR扩增和数据读取全部集成到一台自动化仪器中，只需将配置好的样本反应液加入纳米微孔板放到仪器中，即可实现后续实验全自动完成。 2.创新专利纳米微孔板：纳米微孔板采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入样本板的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。微孔板技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中反应液体积均一，无反应体系破裂融合或交叉污染。 3.耗时短：PCR扩增结束后，实验结果无需逐一读取，QIAcuity自动同时读取微孔板上的所有微孔信息，可在10分钟内获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。8小时工作时间可完成高达1248个样本检测，显著快于其他仪器。 4. 多重荧光通道：可支持最高5色荧光检测通道满足更多靶标检测需求，同时含1通道参比荧光，监测有效微孔数量，帮助获得更精准的结果。 5.样本通量灵活：可根据需求选择24/96样本微孔板以及应用选择8,500/26,000微孔板，配合不同QIAcuity平台灵活满足一次实验24-768个不同样本通量。 QIAcuity Four集成式纳米芯片数字PCR 系统

QIAGEN全新基于纳米微孔板的一体化集成数字PCR系统QIAcuity适用于对靶DNA或RNA分子进行绝对定量分析，兼容基于EvaGreen染料法或探针法的检测。QIAcuity采用独特技术，使实验流程简化至如同qPCR实验一般简单快速。QIAcuity One 2plex一体化集成数字PCR系统支持2色荧光系统，每次可运行一块纳米微孔板，8小时可完成多至384个样本检测。QIAcuity有更多机型满足不同检测和运行通量的需求：QIAcuity One 5plex——一块纳米微孔板5色荧光数字PCR系统QIAcuity Four——四块纳米微孔板5色荧光数字PCR系统QIAcuity Eight——八块纳米微孔板5色荧光数字PCR系统 一体化集成设计，实验流程简便快速QIAcuity基于纳米微孔板技术，将数字PCR的样本液滴制备、扩增和数据分析集成到全自动仪器中，在2小时内实现从样本到数据解读全过程。纳米微孔板技术，全自动流程更容易 QIAcuity创新性纳米微孔板采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微孔板的纳米微孔中并对每个小孔独立密封。纳米微孔板技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米微孔中的液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染。三种规格纳米微孔板，通量更灵活 24孔纳米微孔板，每孔包含26,000微滴，适用于稀有突变检测、液体活检等 24孔纳米微孔板，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 96孔纳米微孔板，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 快速数据读取PCR扩增结束后，同时扫描纳米微孔板上所有微孔中的信息，10分钟内即可获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。QIAcuity系统的应用领域 微生物分析或病原体检测 拷贝数变异 稀有靶标检测 标准品定量 SNP 分型 NGS 文库定量 转基因检测 基因/ 细胞治疗 基因表达，miRNA 检测 NGS 文库定量 基因编辑检测(CRISP/Cas9)创新点：1. 集成式一体化设计：与传统数字PCR仪器需要使用样本制备、PCR扩增、数据读取三台仪器不同，QIAcuity将样本分区、PCR扩增和数据读取全部集成到一台自动化仪器中，只需将配置好的样本反应液加入纳米微孔板放到仪器中，即可实现后续实验全自动完成。 2.创新专利纳米微孔板：纳米微孔板采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入样本板的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。微孔板技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中反应液体积均一，无反应体系破裂融合或交叉污染。 3.耗时短：PCR扩增结束后，实验结果无需逐一读取，QIAcuity自动同时读取微孔板上的所有微孔信息，可在10分钟内获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。8小时工作时间可完成高达1248个样本检测，显著快于其他仪器。 4. 多重荧光通道：可支持最高5色荧光检测通道满足更多靶标检测需求，同时含1通道参比荧光，监测有效微孔数量，帮助获得更精准的结果。 5.样本通量灵活：可根据需求选择24/96样本微孔板以及应用选择8,500/26,000微孔板，配合不同QIAcuity平台灵活满足一次实验24-768个不同样本通量。 QIAcuity集成式纳米芯片数字PCR 系统

日前，高光谱成像企业深圳市海谱纳米光学科技有限公司完成数千万元A轮融资，本轮投资方包括昆仑资本、远方资本、湾信资本三家投资机构。信息显示，深圳市海谱纳米光学科技有限公司成立于2019年，总部位于深圳。海谱纳米光学专注于高光谱成像技术的设计与研发，突破性地解决了高光谱成像MEMS芯片化、低成本、工程化、量产化的业界难题，研发能力覆盖芯片设计、光学模组、产品相机、算法应用等高光谱全链条技术。公司成立至今，海谱共申请发明专利59项，包括PCT国际专利15项。据介绍，针对传统高光谱相机体积庞大、价格昂贵、无法批量生产等业界难题，海谱纳米光学专“啃”微型高光谱MEMS芯片设计研发的“硬骨头”，切实解决行业痛点：2019年开启第一款微型高光谱MEMS芯片的研发设计与流片，2020年第二款微型高光谱MEMS芯片样片开发成功，2022年初正式量产第一代微型高光谱MEMS芯片，填补了国内在这个高精尖领域的空白，达国际领先水平。今年年初，海谱纳米光学还成功研发出业界尺寸最小的高光谱成像相机，其体积仅为传统高光谱相机的千分之一。高光谱成像将成像技术和光谱技术相结合，通过探测目标的一维光谱信息和二维几何空间，可获得每个物体独一无二的“光谱纹”。基于分析光谱信息，高光谱技术可实现对物质成分的直接检测，其应用场景包括消费电子、工业视觉检测、医疗健康、智能安防、医美等诸多领域。作为极具前景的一项仪器技术，高光谱成像市场规模正在快速扩容中。《2021-2027年中国高光谱成像系统产业发展动态及投资方向分析报告》数据显示：2019年我国高光谱成像市场规模已达68.95亿元，预计2026年市场规模将迅速增长至219.62亿元。据悉，本轮融资后，海谱纳米光学也将继续加大研发及人才方面的投入，针对不同场景开发多种芯片及产品，实现全光谱覆盖，加速推进高光谱成像技术在机器视觉、消费设备等诸多领域的商用落地，持续打造全球领先的高光谱成像技术平台，为人工智能产业化发展和各行各业数字化智能化升级提供高光谱成像技术支撑。

QIAGEN全新基于纳米微孔板的一体化集成数字PCR系统QIAcuity适用于对靶DNA或RNA分子进行绝对定量分析，兼容基于EvaGreen染料法或探针法的检测。QIAcuity采用独特技术，使实验流程简化至如同qPCR实验一般简单快速。QIAcuity One 5plex一体化集成数字PCR系统支持5色荧光系统，每次可运行一块纳米微孔板，8小时可完成多至384个样本检测。QIAcuity有更多机型满足不同检测和运行通量的需求：QIAcuity One 2plex——一块纳米微孔板2色荧光数字PCR系统QIAcuity Four——四块纳米微孔板5色荧光数字PCR系统QIAcuity Eight——八块纳米微孔板5色荧光数字PCR系统 一体化集成设计，实验流程简便快速QIAcuity基于纳米微孔板技术，将数字PCR的样本液滴制备、扩增和数据分析集成到全自动仪器中，在2小时内实现从样本到数据解读全过程。纳米微孔板技术，全自动流程更容易QIAcuity创新性纳米微孔板采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入微孔板的纳米微孔中并对每个小孔独立密封。纳米微孔板技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米微孔中的液滴大小均一，无液滴破裂融合或交叉污染。三种规格纳米微孔板，通量更灵活 24孔纳米微孔板，每孔包含26,000微滴，适用于稀有突变检测、液体活检等 24孔纳米微孔板，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 96孔纳米微孔板，每孔包含8,500微滴，适用于CNV检测、NGS文库定量等 快速数据读取PCR扩增结束后，同时扫描纳米微孔板上所有微孔中的信息，10分钟内即可获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。 QIAcuity系统的应用领域 微生物分析或病原体检测 拷贝数变异 稀有靶标检测 标准品定量 SNP分型 NGS文库定量 转基因检测 基因/细胞治疗 基因表达，miRNA检测 NGS文库定量 基因编辑检测(CRISP/Cas9)创新点：1. 集成式一体化设计：与传统数字PCR仪器需要使用样本制备、PCR扩增、数据读取三台仪器不同，QIAcuity将样本分区、PCR扩增和数据读取全部集成到一台自动化仪器中，只需将配置好的样本反应液加入纳米微孔板放到仪器中，即可实现后续实验全自动完成。 2.创新专利纳米微孔板：纳米微孔板采用微流体技术，配置好PCR反应体系后，仪器自动将样品压入样本板的纳米小孔中并对每个小孔独立密封。微孔板技术可以做到物理分隔，保证分配到每个纳米小孔中反应液体积均一，无反应体系破裂融合或交叉污染。 3.耗时短：PCR扩增结束后，实验结果无需逐一读取，QIAcuity自动同时读取微孔板上的所有微孔信息，可在10分钟内获得96个样本中的信息，更快获得实验结果。8小时工作时间可完成高达1248个样本检测，显著快于其他仪器。 4. 多重荧光通道：可支持最高5色荧光检测通道满足更多靶标检测需求，同时含1通道参比荧光，监测有效微孔数量，帮助获得更精准的结果。 5.样本通量灵活：可根据需求选择24/96样本微孔板以及应用选择8,500/26,000微孔板，配合不同QIAcuity平台灵活满足一次实验24-768个不同样本通量。 QIAcuity One 5plex集成式纳米芯片数字PCR 系统

日前，中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、王亚教授等人在量子精密测量领域取得重要进展，提出基于信号关联的新量子传感范式，实现对金刚石内点缺陷的高精度成像，并实时观测了点缺陷的电荷动力学。相关研究成果近日在线发表于《自然光子学》。此次工作中，研究团队提出了一种新的量子传感范式，即利用多个量子传感器之间的信号关联，提升对复杂对象的解析能力和重构精度。研究团队基于自主发展的氮-空位色心制备技术，可控制备出相距约200纳米的三个氮-空位色心作为量子传感系统，通过对随机电场探测展示了这种新的量子传感范式。金刚石是一种性能优异的宽禁带半导体材料，材料中点缺陷的电荷动力学会带来随机的电场噪声。研究团队成功对微米范围内16个点缺陷进行了定位，定位精度最高达到1.7纳米。基于这种关联分辨和精确定位的能力，他们还实现了对每个点缺陷电荷动力学的原位实时探测，为研究体材料内部点缺陷的性质提供了新的方法。研究人员介绍，这一成果展示了基于量子技术的超高灵敏度缺陷探测，甚至在一千亿个正常原子中出现一个缺陷也能探测到。这要比目前最灵敏方法的探测极限提升两个数量级以上，有望为当前十纳米以下芯片中的缺陷检测提供一种强有力的技术手段。

技术论坛时台积电强调3纳米制程将照时程于2022下半年正式量产，竞争对手韩国三星日前也表示，采用GAA架构的3纳米制程技术正式流片（Tape Out），对全球只有这两家能做到5纳米制程以下的半导体晶圆代工厂来说，较劲意味浓厚。外媒报道，三星3纳米制程流片进度是与新思科技（Synopsys）合作，加速为GAA架构的生产流程提供高度优化参考方法。因三星3纳米制程不同于台积电或英特尔的FinFET架构，而是GAA架构，三星需要新设计和认证工具，因此采用新思科技的Fusion Design Platform。制程技术的物理设计套件（PDK）已在2019年5月发布，并2020年通过制程技术认证。预计此流程使三星3纳米GAA结构制程技术用于高性能运算（HPC）、5G、行动和高阶人工智能（AI）应用芯片生产。三星代工设计技术团队副总裁Sangyun Kim表示，三星代工是推动下一阶段产业创新的核心。三星将藉由不断发展技术制程，满足专业和广泛市场增长的需求。三星电子最新且先进的3纳米GAA制程技术，受惠于与新思科技合作，Fusion Design Platform加速准备，有效达成3纳米制程技术承诺，证明关键联盟的重要性和优点。新思科技数位设计部总经理Shankar Krishnamoorthy也表示，GAA晶体管结构象征着制程技术进步的关键转折点，对保持下一波超大规模创新所需的策略至关重要。新思科技与三星战略合作支持提供一流技术和解决方案，确保发展趋势延续，以及为半导体产业提供机会。GAA（Gate-all-around）架构是周边环绕着Gate的FinFET架构。照专家观点，GAA架构的晶体管提供比FinFET更好的静电特性，可满足某些栅极宽度的需求。这主要表现在同等尺寸结构下，GAA的沟道控制能力强化，尺寸进一步微缩更有可能性。相较传统FinFET沟道仅3面被栅极包覆，GAA若以纳米线沟道设计为例，沟道整个外轮廓都被栅极完全包裹，代表栅极对沟道的控制性更好。3纳米GAA制程技术有两种架构，就是3GAAE和3GAAP。这是两款以纳米片的结构设计，鳍中有多个横向带状线。这种纳米片设计已被研究机构IMEC当作FinFET架构后续产品进行大量研究，并由IBM与三星和格芯合作发展。三星指出，此技术具高度可制造性，因利用约90%FinFET制造技术与设备，只需少量修改的光罩即可。另出色的栅极可控性，比三星原本FinFET技术高31%，且纳米片通道宽度可直接图像化改变，设计更有灵活性。对台积电而言，GAAFET（Gate-all-around FETs）仍是未来发展路线。N3技术节点，尤其可能是N2节点使用GAA架构。目前正进行先进材料和晶体管结构的先导研究模式，另先进CMOS研究，台积电3纳米和2纳米CMOS节点顺利进行中。台积电还加强先导性研发工作，重点放在2纳米以外节点，以及3D晶体管、新存储器、low-R interconnect等领域，有望为许多技术平台奠定生产基础。台积电正在扩大Fab12的研发能力，目前Fab12正在研究开发N3、N2甚至更高阶制程节点。

【科学背景】随着纳米科技的快速发展，无序胶体颗粒的自组装成为了研究的热点，特别是对于构建层次结构纳米材料的需求日益增加。在这个背景下，胶体液晶相和超晶格的形成引起了广泛关注。这些结构具有重要的电、光、催化、机械、离子/分子传输和能源等功能材料应用潜力。其中，无机纳米片由于其多样的材料和功能性质，以及自发形成的介相，备受关注。然而，由于纳米片尺寸的多分散性和不规则形状，精确设计其组装结构和功能成为了一个挑战。现有研究主要集中在液晶相和一维超晶格的组装，但由于结构的不可逆性和限制，微细的结构控制变得困难。此外，纳米片的表面性质以及与其他功能物种的组合设计也是一个待解决的问题。为了解决这些问题，日本东京大学Takashi Kato教授、Nobuyoshi Miyamoto教授在“Science Advances”期刊上发表了题为“Monodisperse nanosheet mesophases”的研究论文，引起了不小的关注！他们通过调控纳米片之间的微弱吸引相互作用和熵相互作用，成功地实现了单分散钛酸盐纳米片形成高度调控的超结构介相。通过使用透射电子显微镜、偏光光学显微镜、小角度X射线散射和共聚焦激光扫描显微镜等技术，他们详细研究了纳米片组装过程，并实现了对介相的可逆调控。【科学亮点】(1) 实验首次展示了通过微调弱吸引相互作用和熵相互作用，单分散的钛酸盐纳米片（mNSs）可逆地形成高度调控的超结构介相。（2）通过透射电子显微镜（TEM）、偏光光学显微镜（POM）、小角度X射线散射（SAXS）和共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）等技术，作者清晰地观察到了柱状纳米纤维（ColNFs）、柱状向列液晶（ColNF-Nems）和ColNF束（ColNF-Buns）的可逆形成。(3) 实验结果表明，控制对离子浓度、纳米片浓度、溶剂和温度等条件可以精确调控所形成的超结构介相，这为层次结构纳米制造提供了新的可能性。此外，相较于之前报道的单分散纳米片系统，本研究所使用的钛酸盐mNSs是唯一的阴离子系统，为通过与阳离子功能物种的组合进行材料设计提供了新的思路。【科学图文】图1：由离子强度和纳米片浓度控制的mNSs的ColNFs、ColNF-Nem和ColNF-Buns的形成。图2. mNS/水/EtOH胶体溶液的乙醇浓度依赖性的介相形态。图3. 不同阳离子种类的插层进入ColNFs。图4. 温度控制下TBA+/mNS水胶体的介相形成。【科学结论】本文揭示了通过微调弱吸引相互作用和熵相互作用，可以实现对无机纳米片的高度控制自组装，从而形成具有特定结构和功能的超结构介相。这一研究为设计和合成具有特定功能的纳米材料提供了新的思路和方法。通过理解纳米片自组装的机制，作者可以进一步探索材料自组装的规律，从而设计出更加复杂和多样化的纳米结构，拓展材料的应用领域。此外，本研究还为开发具有自修复功能的新型材料奠定了基础，这对于解决传统材料在应用过程中的损伤和老化问题具有重要意义。通过将这一方法应用于其他材料体系，可以为电子学、光学、催化剂等领域的材料设计和应用提供新的思路和可能性。原文详情：Nobuyoshi Miyamoto et al. ,Monodisperse nanosheet mesophases.Sci. Adv.10,eadk6452(2024).DOI:10.1126/sciadv.adk6452

据美国物理学家组织网5月12日(北京时间)报道，美国杜克大学研究人员称，他们利用携带全部生命信息的DNA(脱氧核糖核酸)的独特双螺旋结构，将经过改造的DNA片段和其他分子进行简单混合，即可制造出无数个同样的、细小的、像华夫饼干一样的器件。利用这种技术，将来或只需一天时间就可达到现在全球每月的芯片生产量。 　　杜克大学电子和计算机工程学副教授克里斯德维耶认为，下一代电脑中或将不再使用硅芯片，而使用由DNA片段制造的逻辑芯片。 　　DNA由多对核苷酸碱基组成，这些碱基之间的关系非常密切，德维耶团队通过将这些碱基对以不同的顺序进行排列，得到了不同的DNA片段。这个过程类似于玩拼图游戏：混乱的拼图碎片会慢慢找到它们的邻居，最终成为一幅完整的拼图。研究人员要做的则是将无数个拼图碎片放在一起，然后拼出无数个同样的拼图。 　　在德维耶的实验中，“华夫饼干”“拼图”有16块，光敏分子放置在“拼图”的脊线上。当光线照射在光敏分子上时，光敏分子吸收光线，刺激电子，释放出的能量会使附近的另一类光敏分子吸收这些能量，并发射出不同波长的光线。仅用一个探测器就可将输出光线与输入光线区别开来。 　　研究证明，这些纳米结构能够有效地进行自组装，当在其上添加不同的光敏分子时，这个“华夫饼干”会显示出独特的“可编程”特性，因此，通过使用光线来刺激这些光敏分子，研究人员就能够制造出简单的逻辑门(开关)。使用更大一些的“华夫饼干”，可制造出更复杂的电路，而且这种可能性是无限的。 　　传统的电路使用电流快速地在“0”和“1”之间切换，而在新的器件中，光线可刺激由DNA制造的开关作出同样的反应，且速度更快。德维耶称，这是人们首次证明分子具有如此活跃且快速的处理和传感能力。 　　德维耶指出，这些“华夫饼干”器件可成为未来计算机芯片的基本组件。由于这些纳米结构从根本上来说就是传感器，因此，它亦可应用于生物医学。研究人员可据此制造出细小的纳米器件，以对作为疾病标识的不同蛋白作出反应。(刘霞) 　　谁要说原子弹可以做得像个“二踢脚”，你肯定得劝他回家量体温。有些事听着比这还要悬，但却千真万确。就说你正捏着这张报纸的大拇指吧，里面的遗传物质足够造出一台超级计算机的所有逻辑组件，而其潜在的计算和存储能力会让目前世界上功能最强大的计算机相形见绌。从16年前首次提出DNA计算机概念并证明其可行，到今天宣告“华夫饼干”式分子开关研发成功，实用的DNA计算机渐行渐近。关于它将如何改变人类生活，我敢断言，最权威的专家现在也只能看到皮毛。

光子集成电路 (Photonic Integrated Circuit，PIC) 与电子集成电路类似，但不同的是电子集成电路集成的是晶体管、电容器、电阻器等电子器件，而光子集成电路集成的是各种不同的光学器件或光电器件，比如激光器、电光调制器、光电探测器、光衰减器、光复用/解复用器以及光放大器等。集成光子学可广泛应用于各种领域，例如数据通讯，激光雷达系统的自动驾驶技术和医疗领域中的移动感应设备等。而光子集成电路这项关键技术，尤其是微型光子组件应用，可以大大缩小复杂光学系统的尺寸并降低成本。光子集成电路的关键技术还在于连接接口，例如光纤到芯片的连接，可以有效提高集成度和功能性。类似于这种接口的制造非常具有挑战性，需要权衡对准、效率和宽带方面的种种要求。针对这些困难，科学家们提出了宽带光纤耦合概念，并通过Nanoscribe的双光子微纳3D打印设备而制造的3D耦合器得以实现。该3D自由曲面耦合器利用全内反射，结合Nanoscribe的3D微加工技术可直接在光子芯片上进行3D打印制作。该新型技术可应用于例如光通信技术，计算机传感器等领域，并且科学家们已经在微型光谱仪上验证了光纤到芯片的键合技术，用于便携式传感技术和芯片实验室（微流控芯片技术）。连接芯片到光纤的3D对接耦合器 来自德国明斯特大学物理研究所，CeNTech纳米技术中心，马克思伯恩研究所和柏林洪堡大学的多学科研究团队提出了这个全新概念并共同研发了连接芯片到光纤的3D聚合物耦合器。该3D耦合器基于全内反射的原理直接在光子集成电路上进行3D打印。这种新颖的方法旨在于可见光波长范围内实现低损耗和宽带光纤到芯片的耦合。该设计由模式转换器，全反射平面和一个充当将光速聚集到光纤端面上的透镜球体所组成。这项研究的成果证明耦合可扩展性的概念可通过3D微纳加工技术得以实现。 LEFT:SEM of a freeform 3D fiber-to-chip coupler printed by means of Nanoscribe’s Photonic Professional GT system and connected to a silicon nitride waveguide.RIGHT: Close-up view of the 3D-printed coupler on total internal reflection for fiber-to-chip coup领.Image: H. Gehring, W. Hartmann, W. Pernice et al., University of Münster3D微纳加工实现光子封装 通常，在一个微纳芯片上组装各种光子和光学组件需要多个步骤来完成操作，例如组装、对准、拾取和放置或固定等一系列操作步骤。而利用3D微纳加工技术则可以轻松地在光子集成电路上直接打印高精度自由曲面的微纳组件。因此，3D打印可以大大节省光子封装过程中的设备成本和时间成本。SEM of a photonic chip with several devices illustrating scalable fabrication of hybrid 3D-planar photonic circuits.Image: W. Hartmann, H. Gehring, W. Pernice et al., University of Münste近年来，随着光学、光电子、纳米光子和仿生等领域中各种微纳器件的广泛开发，与之相应的3D微纳加工技术逐渐成为加工技术中的重要一环。 凭借着独有的3D微纳加工技术，Nanoscribe参与了各种研究项目，以开发基于集成光子学新技术。例如,在MiLiQuant研究项目中，Nanoscribe与科学以及工业领域的合作伙伴一起开发了具有微型化，稳定频率和功率的二极管激光器。该项目旨在为医疗诊断产业应用，自动驾驶传感器和基于量子的成像方法制造合适的辐射源。 此外，Nanoscribe还在今年年初加入了欧盟资助的研究项目Handheld OCT。这是由来自不同大学、研究机构和科技公司的科学家和工程师们所组成的研究团队，旨在开发用于眼科检查的便携式成像设备。该新型设备可以拓展基于光学相干断层扫描技术（OCT）的应用，实现从现在的固定眼科临床使用扩展到即时眼科移动护理中。更多有关双光子微纳3D打印产品和技术应用咨询，欢迎联系Nanoscribe中国分公司 - 纳糯三维科技（上海）有限公司德国Nanoscribe 超高精度双光子微纳3D打印系统： Photonic Professional GT2 双光子微纳3D打印设备 Quantum X 灰度光刻微纳打印设备

在国家自然科学基金纳米科技重大研究计划的重点项目等支持下，湖南大学教授邹炳锁领导的纳米光子学小组与美国亚利桑那州立大学教授宁存政领导的纳米光子学小组合作，成功演示了调谐范围从500到700纳米范围调谐的半导体激光芯片，创下了一个新的纳米线激光器调谐范围的世界纪录。相关文章发表在最近一期的《美国化学会杂志》上。 　　宽调谐的半导体激光器拥有许多从光谱技术、光通讯，到芯片原位的生物或分子检测的用途。但实现这样的激光器一直很困难，主要是外延生长的半导体微结构的晶格失配有限，不能大幅度成分调节，因而对半导体带边影响有限，而发光受制于半导体的带边，因此无法实现大范围调谐。邹炳锁领导的纳米光子学小组成员潘安练采用一维纳米结构生长技术，可以将晶格失配大部分驰豫掉或全部消除，这样，可能得到大范围成分调节的半导体纳米线或带。 　　纳米线沿一个方向布满整个基片，成分均匀变化，可以看到一个连续颜色可变的激光发射带。除了激射外，这样的合金半导体还可能在光伏太阳能电池、分子和生物检测等方面得到很大应用。 　　邹炳锁领导的团队近年一直致力于一维半导体纳米结构光子学研究，并在国内率先开展纳米线光波导和纳米激光器等方面的研究，处于国内领先和国际先进水平，在多功能半导体纳米结构光子学的研究上取得了多项重要的研究成果。如潘安练、邹炳锁等教授首次合成发光颜色可以在可见光波段可调的半导体合金纳米带和纳米线，率先实现光在纳米线内长程(百微米量级)光波导，实现了硫化镉纳米线常温下的受激发射现象等。小组成员陈克求教授、王玲玲教授等对一维波导理论的研究也取得了重要成果。该小组已有多篇论文在国际著名学术期刊上发表。

据美国物理学家组织网8月10日(北京时间)报道，新加坡数据存储研究所的魏永强(音译)和同事首次构建出一种由一个激光器和一个光栅集成的新型硅芯片，其中的光栅能让光变得更强并确保激光器输出1500纳米左右波长的光，而通讯设备标准的操作波长正是1500纳米。 　　光纤在传输数据时需要让不同波长的激光束同时通过，但这些不同波长的光波容易相互串扰，因此需要对激光器进行精确谐调，让其发出特定波长的光以避免这种串扰。使用光栅可以解决这个问题。 　　科学家们之前使用传统方法试图将一个激光器和一个光栅集成于一块硅芯片中，但都没有获得成功。激光器一般由几层半导体薄层构成，而光栅则由硅蚀刻而成，所有的材料都必须精确地对齐。传统的方法是，将激光器和光栅种植于一块独立的半导体芯片上，整个过程大约需要50多步，而且要求硅晶表面的粗糙度非常低，小于0.3纳米。 　　在新硅芯片中，激光器置于一面镜子和一个弯曲的光栅之间。光栅就像一块具有选择能力的镜子，仅仅将某一特定波长的光反射回激光器中，这样就制造出了一个光共振腔，使激光活动只针对特定波长，因此提供了通讯领域要求的精确性。 　　魏永强对这款新芯片进行测试后发现，其性能优异，发出光的功率为2.3毫瓦，而且只发出特定波长的光。 　　魏永强表示：“从实际应用角度来考虑，我们需要将多光源激光器集成在一块芯片上，因此将多个激光器和光栅整合在一块硅芯片上将是我们下一步面临的挑战。我们计划通过利用能处理更广谱波长的同样的光栅结构来按比例扩展最新的单波长激光器。新设备标志着我们很快就能对集成在单硅芯片上的通讯设备进行商业化生产。”

• Inara Aguiar来自生物纳米光子系统实验室（BIOS）、EPFL和日内瓦大学的研究人员开发了一种光学成像方法，可以在空间和时间上提供细胞分泌物的四维视图。通过将单个细胞放入纳米结构镀金芯片的微孔中，并在芯片表面诱导一种称为等离子体共振的现象，他们可以在分泌物产生时绘制分泌物的图谱。这项研究发表在《自然生物医学工程》（Nature Biomedical Engineering ）杂志上，详细介绍了细胞的功能和交流方式，有助于药物开发和基础研究。芯片上的单个单元。（图片来源：BIOS EPFL）细胞分泌物（即蛋白质、抗体和神经递质）在免疫反应、代谢和细胞之间的交流中起着至关重要的作用。了解细胞分泌物的过程对开发疾病治疗至关重要；然而，现有的方法只能量化分泌物，而不能提供其产生机制的任何细节。BIOS负责人Hatice Altug表示：“我们工作的一个关键方面是，它使我们能够以高通量的方式单独筛选细胞。对许多细胞平均反应的集体测量并不能反映它们的异质性……在生物学中，从免疫反应到癌症细胞，一切都是异质性的。这就是为什么癌症如此难以治疗。”筛选细胞分泌物该方法包括一个1cm2的纳米等离子体芯片，由数百万个小孔和数百个用于单个细胞的腔室组成；该芯片由覆盖有薄聚合物网的纳米结构金基底组成。用细胞培养基填充腔室以在测量过程中保持细胞存活。Saeid Ansaryan说：“我们仪器的美妙之处在于，分布在整个表面的纳米孔将每个点都转化为传感元件。这使我们能够观察释放蛋白质的空间模式，而不考虑细胞的位置。”使用这种新方法，可以评估两个重要的细胞过程，细胞分裂和死亡。此外，还对分泌精细抗体的人类供体B细胞进行了研究。研究小组可以看到两种形式的细胞死亡过程中的细胞分泌，细胞凋亡和坏死。在后者中，内容以不对称的方式释放，产生了图像指纹——这是科学家首次能够在单细胞水平上捕捉到细胞特征。由于测量是在营养丰富的细胞培养基中进行的，因此与其他成像技术一样，它不需要有毒的荧光标记，并且所研究的细胞可以很容易地回收。根据作者的说法，“该系统的多功能性和性能及其与粘附细胞和非粘附细胞的兼容性表明，它可以为全面了解单细胞分泌行为铺平道路，应用范围从基础研究到药物发现和个性化细胞治疗。”原始出版物：Ansaryan, S., Liu, YC., Li, X., et al.: High-throughput spatiotemporal monitoring of single-cell secretions via plasmonic microwell arrays. Nat. Biomed. Eng. (2023) DOI: 10.1038/s41551-023-01017-1作者简介Inara AguiarInara是一位拥有无机化学博士学位的科学编辑和作家。在获得计算化学博士后后，她开始在化学、工程、生物工程和生物化学领域担任科学编辑。她一直在几家科学出版商担任技术作家/编辑，最近加入威利分析科学公司，担任自由职业内容创作者。本文来源：Real-time nanoplasmonic imaging of cell secretions——New nanoplasmonic imaging system allows spatiotemporal monitoring of single-cell secretions。Microscopy Light Microscopy ，13 April 2023供稿：符 斌，北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司

继RTD6122W系列芯片、LY300芯片通过AEC-Q100认证后，睿创微纳自主研发的RTD6081W系列8微米非制冷红外热成像芯片也成功获得了AEC-Q100这一汽车行业的权威认证。AEC-Q100车规认证AEC-Q100车规认证是汽车行业对零部件质量和可靠性的权威认证标准，对于车用集成电路芯片来说，是应用最广泛的应力测试认证规范。AEC-Q100详细规定了一系列测试，同时定义了应力测试驱动型认证的最低要求以及IC认证的参考测试条件，以确保芯片在各种极端环境下都能保持稳定可靠的性能。这些测试包括高温、低温、湿度、振动等多种极端环境条件下的性能测试，旨在模拟汽车在实际使用过程中可能遇到的各种情况。因此，AEC-Q100车规认证不仅是对产品品质的极高要求，更是对研发团队技术实力的严峻考验。RTD6081W芯片RTD6081W系列非制冷红外热成像芯片，凭借其出色的性能和可靠性，成功通过了AEC-Q100的严格认证，展现了睿创微纳在汽车电子领域的卓越实力。这款芯片不仅搭载了睿创微纳自主研发的8μm像元间距氧化钒传感器，还集成了晶圆级封装和ASIC专用读出电路等尖端技术，以极具竞争力的成本实现了高分辨率和高灵敏度的完美结合。此外，该系列芯片同时具备体积小、功耗低、可靠性高的特点，为全球汽车市场提供了卓越且专业的红外热成像解决方案。红外热成像在车载应用中的优势随着汽车行业的飞速发展，对汽车安全性、准确性以及可靠性的要求日益提高。在自动驾驶领域，光学摄像头、毫米波雷达与激光雷达构成了所谓的“铁三角”，它们在不同应用场景中互补，但面对复杂多变的路况和天气条件时，这一组合的局限性逐渐显现。夜间行车时，摄像头可能因对向远光灯而眩光，毫米波雷达难以识别行人，而激光雷达的有效探测距离受限，这些因素都可能影响自动驾驶的安全性。 红外热成像技术的加入，为车载应用提供了新的解决方案。红外热成像通过被动探测物体辐射的红外线，能够清晰地呈现前方的行人、动物、车辆等目标，且不易受天气和光线影响。无论是夜晚、低光照还是眩光等光线影响的场景，亦或是恶劣天气如雨、雪、雾、霾、烟、尘等场景，红外热成像技术都能为驾驶者提供准确、及时的感知信息。睿创微纳在红外热成像技术领域的深耕细作，已非一日之功。睿创微纳车载红外热成像产品，可广泛应用于乘用车、商用车、特种车、高铁和轨道交通的前装、后装及智能驾驶解决方案等，解决雾霾雨雪等恶劣天气环境、夜间光照不良、眩光视线不佳等影响安全驾驶的重点问题，结合可见光摄像头、激光雷达、毫米波雷达等传感器，实现多维感知，提升智能驾驶系统的安全性和可靠性。睿创微纳始终秉承“以技术进步为客户创造增量价值”的使命，不断推动红外热成像技术的创新与发展。此次RTD6081W系列芯片的认证通过，是公司技术创新的又一成果，也是对智能驾驶安全标准的一次重要提升。展望未来，睿创微纳将继续以技术创新为引擎，深挖红外热成像技术的无限潜能，为全球智能驾驶领域贡献出卓越的中国智慧和中国力量。

【论文信息】Enhanced degradation of few-layer black phosphorus by fulvic acid: Processes and mechanisms期刊: Water Research IF 13.4DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.120014 【背景概述】黑磷纳米片是一种与石墨烯相似的具有类似层状结构的二维纳米材料。由于其具有优秀的导电特性与可调控的能带结构，黑磷纳米片已被广泛应用于电池储能、癌症治疗、电催化和光催化固氮等领域。但是，由于第五主族的磷原子上存在孤对电子，导致黑磷纳米片很容易被氧化，尤其当黑磷纳米片被排放到水中时，该材料很容易被水中所溶解的氧气分解，形成磷氧阴离子，如果大量的黑磷纳米片被排放到自然水体中，其分解物质将会给水生生物带来氧化应激和发育毒性，严重制约了黑磷的应用。此外，磷氧阴离子还会刺激小球藻的过量繁殖，导致水体的过营养化。之前关于黑磷纳米片在水中氧化分解的研究，主要集中在氧气含量，PH值对黑磷纳米片氧化分解速度的影响，对于黑磷纳米片与自然水体中广泛存在的黄腐酸之间的作用尚未充分研究。 近日，中国地质大学何伟教授课题组与德国达姆施塔特工业大学强强联合，对不同黄腐酸浓度条件下的黑磷纳米片的分解进行了系统性研究。在研究中，通过利用便携式原子力显微镜(AFM)对黑磷纳米片和黄腐酸的二维、三维形貌进行了系统的微观表征。根据相关AFM表征结果，提出了在黄腐酸的参与下，黑磷纳米片的分解机理。相关研究成果已发表在水科学高水平期刊《Water Research》上。 【图文导读】图1. 在氧化-光照条件下，黑磷纳米片在不同浓度的黄腐酸（0,2.5,5 mgC/L）中的降解动力学过程，（a）总磷-氧阴离子（Δ[O-P]）,（b）次磷酸盐（H2PO2-），（c）亚磷酸盐（HPO32-），和（d）磷酸盐（PO43-）。图2. 在氧化-光照条件下，黑磷纳米片在不同浓度的黄腐酸中降解前（a,b和c）和降解后（d,e和f）的透射电镜表征。黄腐酸在图中用红色圆圈圈出。图3. 在原液中的黑磷纳米片微观表征。（a）用nGauge对样品进行AFM三维形貌表征，（b）透射电镜表征，（c）nGauge对样品的AFM二维表征结果，（d）nGauge AFM对（c）中划线部分，黑磷样品的高度测量数据，和（e）经AFM测量样品厚度的直方图统计图。图4. 在原液中的黄腐酸微观表征。（a）用nGauge对样品进行AFM三维形貌表征，（b）透射电镜表征，（c）nGauge对样品的AFM二维表征结果，（d）nGauge AFM对（c）中划线部分，黄腐酸的高度测量数据，和（e）经AFM测量样品高度的直方图统计图。图5. nGauge AFM表征黑磷纳米片在降解前（a）和在氧化-光照条件下降解43天后的形貌结果。（（b）黄腐酸浓度0 mgC/L，（C）2.5 mgC/L，和（d）5 mgC/L）图6. 在降解反应前和反应后黑磷纳米片的XPS光谱中C1s峰（a）和P2p峰（b）的表征结果。图7. 黄腐酸存在或不存在的条件下，黑磷纳米片的降解机制。本研究中是按照（3）的路径对黑磷纳米片进行降解。 【结论】何伟教授课题组利用便携式原子力显微镜(AFM)，大量测量黑鳞纳米片和黄腐酸在反应过程中二维和三维形貌的表面变化，同时借助XPS等其他技术手段，研究了黑鳞纳米颗粒在不同浓度黄腐酸条件下的分解过程与机理。实验结果表明，黄腐酸的存在，在无氧和有氧条件下均可加快黑鳞纳米片在水中的分解，在光照条件下可以产生更多的次磷酸盐，在无光的条件下主要提高磷酸盐的产生。 本文中研究人员使用的便携式原子力显微镜(AFM)是加拿大ICSPI公司设计和研发的，其基于特有的芯片式自感应探针技术，摆脱了传统AFM对激光的依赖，给AFM带来了里程碑式的变化！同时，设备具有小巧、灵活、方便携带、操作简单、扫描速度快、可扫描大尺寸样品、无需后续维护、无需减震超级稳定等优点，非常适合科研研究、高等教育、工业检测等领域的客户，尤其对于需要在户外和非实验室获得原子力显微镜(AFM)表征的用户来说，是一款不可或缺的设备！ICSPI公司便携式原子力显微镜(AFM)，左）Redux AFM 右）nGauge

近日，芯宿科技宣布此前已完成亿元 Pre-A 轮及 Pre-A+ 轮融资，由绿动资本、复星集团旗下复健资本、阿里健康、以及老股东峰瑞资本、启明创投、嘉程资本、芯航资本参与投资。本轮融资主要用于产品研发及服务运营以及扩建产能。芯宿科技即将启动新一轮融资。芯宿科技成立于 2021 年，愿景是利用集成电路等半导体技术开发分子芯片，驱动生物技术的半导体化。该公司技术的首个应用方向为高通量的 DNA 合成，旨在通过 CMOS 芯片的基因合成技术推动 DNA 合成成本的指数级降低。目前芯宿科技国内首款自主研发的短链 CMOS 芯片已流片成功。除芯片合成外，芯宿科技也战略布局了酶促生物法，酶促法和芯片法用于 DNA 合成是两种相辅相成的路径，公司目前正在开发新的可控策略提高酶效和适应酶促合成的自动化方法。桌面式高通量DNA合成仪示意图电学调控的芯片DNA合成超高合成通量：借助于日益进步的半导体制程工艺，合成芯片上单位面积内的微电极密度可以不断提高，是可实现最高通量的技术路线，也是DNA信息存储唯一可能的技术路线。小型化设备：由于硅基合成芯片内部设计有集成电路，是可以通过电子电路来控制的，整个合成系统易于小型化。低合成成本：芯片合成可以并行无模板合成成千上万，甚至百万、千万条不同寡核苷酸序列，能够将单个碱基合成的成本降低三个数量级以上。低成本自动化长链DNA合成集成电路在纳米尺度上的控制赋能原位组装，因而可以实现长链拼接全链条自动化，使成本跟随通量下降；在DNA原位组装过程中，引入原位的碱基错位检测和筛查功能，提高了长链DNA合成的准确率和长度；桌面式小型化的设备实现了由碱基单体至长链DNA的端到端合成。绿动资本投资董事总经理黄宽表示：" 半导体和生物技术两大战略高地的结合，使得基因合成、测序等底层技术以超‘摩尔定律’的速度进化，是 21 世纪生物制造高速发展最核心的驱动力。芯宿科技融合了半导体、微流控和分子生物等领域全球顶尖的团队，并在商业化、服务能力等方面展现了卓越的执行力，已实现国内首颗自主研发的基因合成芯片成功流片。同时，芯宿通过超高通量的生物芯片，使得生物研发在试剂使用效率、废物排放量、循环利用等方面产生 2-3 个数量级的改进，是生物制造绿色可持续发展的重要推动力量。我们期待芯宿在长链 DNA 合成、基因存储等底层技术的战略争夺中继续攻坚克难，成为全球领跑者。"阿里健康投资部执行董事秦正表示：" 在数字生物学、基因细胞治疗与合成生物学的时代，对 DNA、RNA 等生物大分子的理解和操控是重要的基础能力。DNA 合成作为生命科学上游产业，服务于基础科学研究、细胞工厂、生物医药、DNA 信息存储等领域，在生命科学领域发挥着巨大作用。芯宿科技在过往‘生物芯片’基础上发展、实现‘分子芯片’愿景，持续推进生物技术半导体化，对我国的先进生物技术有重要战略价值。我们非常认可赵昕博士带领的团队，期待芯宿科技的产品早日进入工业化阶段，为生命科学产业带来突破性的收益。阿里很高兴能参与此次融资，并将与团队共同努力、长期赋能、惠及社会。"启明创投合伙人陈侃表示：" 高通量 DNA 合成是现代生物科技发展的重要基础，但是其研发也充满了挑战。芯宿科技作为赛道内的开拓者之一，是少见具备集成电路、MEMS、有机化学、生物化学等多学科交叉能力的企业，有望实现新一代技术突破。自上一轮融资至今，公司先后达成多个重大里程碑，充分体现了团队极强的执行力和冲劲。启明创投因而持续加码，很高兴继续支持公司的发展，坚定看好公司在高通量 DNA 合成领域的发展潜力，也期待公司持续实现革命性的创新，打造领先世界的技术平台，推动全球生物医药产业的发展。"峰瑞资本合伙人马睿表示：" 恭喜赵昕博士和团队在寒冬中逆势完成大额融资。将半导体技术和生物科技交叉融合，是带来颠覆性技术的有效路径，自峰瑞资本天使轮投资芯宿短短 2 年来，公司跑出了加速度，在 DNA 合成短链高通量和长链拼接芯片上率先突破，并初步实现商业落地。期待芯宿未来在合成生物、农业、测序、医药等广阔赛道上展现新作为。"复健资本投资执行总经理靳碧表示：" 作为产业投资方，我们非常看好高通量 DNA 合成技术平台的未来发展和应用潜力。芯宿团队展现了高效的执行力和突出的专业能力，高效地完成了底层技术突破和半导体 DNA 合成技术平台的样机研发，并通过了我们的相关测试。复健资本苏州基金很高兴能参与其中助力企业发展，并相信通过创始团队和公司的奋发努力，芯宿医疗将进一步提升平台的技术能力和应用场景，成为中国高通量 DNA 合成领域的领军企业。"芯宿科技联合创始人兼CEO 赵昕芯宿科技创始人兼 CEO 赵昕表示：" 非常感谢新老股东对芯宿科技的大力支持，也感谢产业伙伴对芯宿科技技术及商业化能力的肯定。半导体芯片是人类能控制的最小尺度、最大规模、功能最多元化的一种底层技术，本轮融资后，芯宿科技将从技术、平台、生产、团队、管线五大维度进一步深耕 " 半导体 + 分子芯片 "，持续通过分子芯片这一基础设施，不断实现底层技术的创新与突破，赋能合成生物、生物医药、检测与测序、农业、数据存储等应用领域，为产业的发展提供更综合、更高效、更低成本的解决方案。"

瑞士与意大利科学家开发了一种基于集成光子学的量子密钥分发（QKD）系统，能以前所未有的速度传输安全密钥。在新QKD系统中，除激光器和探测器外，所有组件都集成到芯片上，这具有紧凑、低成本和易于大规模生产等诸多优点。该原理验证实验代表了向实际应用这种高度安全的通信方法迈出了重要一步。该成果发表在最新一期《光学研究》期刊上。QKD技术的一个关键目标是能将其简单地集成到现实世界的通信网络中。实现这一目标的一个重要且必要的步骤是使用集成光子学，它允许使用与制造硅计算机芯片相同的半导体技术来制造光学系统。新研发的QKD系统使用发射器发送编码光子，并使用接收器检测它们。瑞士日内瓦大学团队开发了一种将光子集成电路与外部二极管激光器结合在一起的硅光子发射器。QKD接收器由二氧化硅制成，由光子集成电路和两个外部单光子探测器组成。意大利米兰的CNR光子学和纳米技术研究所团队则使用飞秒激光微机械加工来制造接收器。对于发射器，使用带有光子和电子集成电路的外部激光器可以高达2.5吉赫兹的创纪录速度准确地产生和编码光子；对于接收器，低损耗和偏振无关的光子集成电路和一组外部检测器允许对传输的光子进行被动和简单的检测。用标准单模光纤连接这两个组件可高速生成密钥。研究人员使用150公里长的单模光纤和单光子雪崩光电二极管在不同的模拟光纤距离上进行了密钥交换。他们还使用单光子超导纳米线探测器进行了实验，使量子误码率低至0.8%。

新创公司InSilixa开发出一款新的DNA测试芯片，据称可在1小时内以不到20美元的成本完成高准确度的DNA测试 相形之下，现有以手持读取器进行测试的成本高达250美元左右。 　　这款名为Hydra-1K的芯片可大幅削减现有疾病检测方法所需的时间与费用，为重点照护(pointofcare)带来分子级的诊断准确度。不过，这款设计目前才刚开始进行为期18-24个月的实地测试。 　　我们已经隐密地开发二年半了，这是我们第一次展示这项成果，"InSilixa创办人兼CEOArjangHassibi在日前举行的HotChips大会上表示。 　　InSilixa声称所采取的测试途径不仅成本更低，而且比现有的分子诊断更迅速，但完全不影响准确度。 　　InSilixa最近还向世界卫生组织(WHO)会员国展示其芯片成功检测结核的结果。 　　该公司目前正致力于为该芯片开发一项疾病的商业应用。该公司的目标在于使其芯片成为一款开放的平台，让医疗从业人员与研究人员可用于瞄准一系列的广泛测试，这比该公司能够自行开发的应用还更多更有意义。"但我们自已也将保留几项应用领域，"Hassibi说。 　　相较于其他的实验室上芯片(lab-on-a-chip)，InSilixia的设计是针对像在芯片上进行化学键合的实时分析。Hassibi说，目前有些设计利用必须以化学药剂清洗芯片表面的合成途径，但这些化学药剂中可能含有降低测试准确度的杂质。 　　该公司主要的秘密武器就在于用来进行检测的化学物质。除此之外，"我们有一半的研发都用于使该系统可用于不懂编程的医生和化学家，"他说。 　　该公司正致力于寻求美国FDA510(k)的批准，预计需时约六个月。 　　原理：如何运作?　 　　InSilixa的DNA测试芯片采用IBM250nm制程制造，成本约30-50美元。它利用每个分子传感器约100um的32x32数组。制造该芯片的挑战之处在于多级芯片封装制程。　 光传感器在每一数组点进行化学键合实时检测 　　个别的数组元素由光电二极管和加热器组成，以刺激化学反应。该芯片利用5W功率加热 　　芯片与电路板 　　LVDS接口提供数据，绘制时间和温度的2D数组影像 　　Hydra-1K读取器芯片是一款独立的FPGA板

“2024中国检测技术与半导体应用大会暨半导体分析检测仪器与设备发展论坛”于2024年7月11-13日在上海虹桥新华联索菲特大酒店隆重举行。大会以“大会报告+分会报告+产品展览+高校科技成果展示+学术墙报+晚宴交流”的形式召开，91个口头报告专家及15个提供墙报的学生，分别来自于半导体检测领域知名科研院校、半导体制造企业、半导体检测企业等。大会设立了包括集成电路晶圆级缺陷检测技术、半导体器件可靠性及失效分析、集成电路先进制造及封装技术、半导体检测设备及核心零部件等在内的15个分会场报告，多样的报告主题讨论极大促进了与会者之间的互动交流和融合创新。会场外也精心布置了国内多家知名企业展位，如安捷伦、珀金埃尔默、北方华创等，他们纷纷展示了各自在半导体量检测领域的新技术、新设备。会议期间，仪器信息网特别采访了纳瑞科技（北京）有限公司 销售副总李海龙。在采访中，李老师就纳瑞科技的公司情况，主营业务，当前取得的成就，公司独到的优势等话题进行了深入的交流和分享。以下是现场采访视频：仪器信息网：近年来，请问贵公司在半导体量测或者缺陷检测等方面提供了什么样的解决方案及产品？李老师：大家好，我是纳瑞科技的销售负责人李海龙，我们公司是06年成立的，主要是给 IC设计公司提供芯片修改的技术服务，目前在全国有8个实验室，服务的设计公司大概有1000多家。FIB技术，助力芯片快速验证仪器信息网：相关解决方案/产品市场应用情况如何？帮助客户解决了哪些问题？李老师：我们这个技术主要是帮芯片设计公司来验证它的设计方案，一般来说它流片或者说芯片设计好了之后去进入流片，流片之后它的功能或者性能不符合它的预期，它就需要去验证它的一些或者改变它的芯片的设计思路，这个时候就需要用到我们这个FIB技术服务。如果说没有这个技术存在的话，他就要到晶圆厂去重新流片去生产，这个的话周期很长，时间很长。有我们这个FIB技术服务之后，可以比如说当天验证它的设计方案，可以帮他节省时间，节省金钱，让问题得到尽快的验证，主要是解决这个问题。 规模大、技术先进是自身优势仪器信息网：相较于市面上其他企业，贵公司是如何保持自身优势的？李老师：自身的优势有几个方面，第一点就是规模上，目前我们在国内来说，我们规模上是最大的，就是说第一个我们有足够多的设备，今年目前运营的设备将近可能有七八十台设备投入市场运营了，整个中国市场做芯片修改的设备量，我估计加在一起的话可能也就100台左右，我们可能占到产能的70%左右。技术上，因为我们创始人是原厂出来的，所以对这个技术了解非常深，我们在技术上有一定的投入的研发，所以说能随着芯片工业的发展而开发出适用于芯片自身需要的电路修改技术，而且能保证良率。仪器信息网：贵公司最近一年取得了哪些成就 ？今年又有哪些发展规划？李老师：目前来讲，比如说像今年我们就完成了1款5纳米芯片的电路修改，目前据我所知，中国能做5纳米芯片的设计公司也不多，有机会或者有能力做5纳米芯片电路修改的，像我们这种服务公司也不多，基本上说只要客户有需要，我们是有这个能力去做这些事情。 人工智能无法代替FIB技术仪器信息网：当今人工智能蓬勃发展，您认为这对贵公司带来了哪些机遇和挑战？李老师：人工智能这块，因为我们这个公司工作是帮设计公司改进错误的，如果说人工智能发展到一定程度，就是说芯片设计出现的问题，如果说错误比较少的话，可能就不需要我们服务。本身从我们FIB技术来讲，它是一个很精密的微纳加工服务，人工智能再发展，我认为它加工手段是不会被替代的，应该这么讲，但我只预猜测一下，有可能会帮助我们工程师去做一些缺陷的判断，未来是有可能性的。 芯片修改发展空间大，资源向头部公司集中仪器信息网：您认为FIB电路修改服务这个赛道未来发展空间会有多大？未来的发展趋势是怎样的？李老师：我认为它肯定是个增长的趋势的。中国芯片的国产化还在进程当中，如果按照国家定的75%的替代目标的话，它这个空间是非常大的，应该有个几倍的发展空间是有的。我觉得像我们这个市场它发展方向肯定是越来越集中，就是说你头部公司肯定会越做越大，因为你突破公司的优势是什么？你的团队，包括你的体系，包括你的管理，我认为都是越来越集中，之前那些规模小的公司可能就是说，它在运营成本上，包括服务质量上，我个人感觉是慢慢会被边缘化的。因为这个技术的特点是它目前还是依赖于经验，你做的越多，你掌握的经验越多，基本上你做的品质越好，然后你就越有影响力，它是这样一个特点，所以我认为他会越来越集中。 技术先进、流程标准化、良品率高、成本低、时效性仪器信息网：您认为如何进一步提升贵公司FIB电路修改服务能力？李老师：我觉得可能从三个方面，第一个就是从技术研发这一块，因为现在说高端芯片的需求也越来越多，很多设计公司它的研发芯片的制程也越来越先进。现在来讲它对我们这种服务公司的要求越来越高，比如说对这个设备、对人员的要求越来越高。我们的优势在于我们在设备仪器研发上是有相当厚的底蕴的，因为我们公司创始人之前就参与到现在这个FIB技术的最早的一些研发项目，就是说我们在这一块的技术理解非常深的，包括我们在泰兴有个仪器研发中心，专门做一些设备的改造，包括一些FIB设备零配件，包括它的耗材，包括它的一些应用技术的开发，我们这个团队大概现在三十多个人，专门做FIB技术相关的研究，所以基本上我们比较紧密的贴合这个客户的需要，去做一些技术上的攻关，合作研发。另一方面就是说我们这个技术就是不依赖于设备原厂，因为我们自己有能力去根据某些芯片工艺的需要去改进这个设备。还有一点就是说操作流程的标准化，因为像我们这个实验室的规模现在将近200人了，工程师将近一百六七十人了。我们这个FIB芯片修改本来是个比较复杂的工作，用我们行业的话说就是给芯片做“手术”，它还是那种比较复杂的精密的微纳加工工作，我们现在要做的说要把它标准化，让一个小白，他进来之后经过我们的培训训练之后，很快能做一些很复杂的工作，这样的话有利于提高我们人员的整体素质，包括它的一个品质加工的良品率，这一点也很重要。对于客户来讲，他最关心的是成本，比较在乎成本，这个成本就是说从我们实验室的角度来讲，如果说你的结构成本没做根本性的变化的话，你的成本是降不下来的。我们的结构成本跟其他实验室不一样的地方，就是说我们是做这个设备的翻新改造，现在相对来讲我们使用成本也就比较低，所以能给客户提供一个叫物美价廉的高品质、高性价比的技术服务，这是我们公司的一个比较大的优势。还有一点就是时效性，因为他这个就是急，因为芯片公司里面他们的芯片也很快要去拿到市场去给客户验证，所以它有问题要很快得到解决，很快去验证它的问题。对于我们来讲，因为我们有这个规模在很多地方建立实验室，能很快响应当地的客户的需求，基本上我们现在能24小时满足他的需求。还有一个就是我们刚才说了一个良品率，我们说芯片修改就像医生给人做手术一样，既然是这种操作的就会有些风险，这种风险取决于你这个方案的加工难度，也取决于你人员的操作水平。我们在标准化的建设上，包括人员培训上，包括经验的积累上，做的还是比较到位的，所以我们良品率目前也是国内做的最高的，所以说我目前也是在芯片修改这一块，我们是头部企业。