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芯片实验室相关的资讯

  • 华微发布海风系列II型_芯片实验室_器官芯片控制系统新品
    创新点:海风HW-SeaBreeze 芯片实验室。 可实现器官芯片、仿生环境建立、维持等操作。关键技术: (1)器官芯片 (液滴/液流 ,液/气/氧/温/光/电/时:多维精准控制); (2)柔性操控 (保持活性;液滴/液流,电场/气压/激光多场景控制); (3)精准控温 (恒温孵育:微流培养池/器官芯片 液滴数字PCR ); (4)测控方式 (支持 拉曼/影像/阻抗等无标记筛选,荧光标记筛选) (5)耗材定制 (芯片内生物存活7日,按需定制, 价格远低进口) ■ 应用领域:器官芯片、药物开发、肿瘤细胞医疗、细胞培养、仿生微环境、文库、单细胞(菌)液滴包裹/操控/筛选、单亲克隆、滴内PCR、定向进化等。 海风系列II型_芯片实验室_器官芯片控制系统
  • “未来科技”照进现实—芯片上的实验室
    说到芯片,大家第一个可能会想到计算机和人工智能。在很多科幻电影中,“芯片”出现在电子设备、衣服、厨房等多个地方,甚至还可能会被嵌到人体中进行定位。现实中,芯片的发展也是突飞猛进,“未来科技”逐一出现在了我们的现实生活中。 预计在“未来化”的过程中,芯片将会扮演起极为关键的角色,在不同的领域发挥重要作用,成为第四次科技革命的重要基础。正如计算机芯片使计算微型化,而芯片实验室也能使实验室微型化,实现从试样处理到检测的整体微型化、自动化、集成化与便携化这一目标。Transparency Market Research (TMR)报告预计,2024年的全球芯片实验室市场规模将从2016年的38.8亿美元达到87亿美元。那么,什么是“芯片实验室”? “芯片实验室”包含哪些部分?“芯片实验室”用来做什么?下面让我们一起来看看吧。什么是“芯片实验室”?芯片实验室(Lab-on-a-Chip)是由瑞士Ciba-Geigy公司的Manz与Widmer在1990年提出。他们最初的想法是发展一种可能作为一个化学分析所需的全部部件和操作集成在一起的微型器件,强调“微”与“全”。我们可以把这个概念理解成将一个实验室微缩到一张小小的芯片上,也就是说在这样的指甲盖大小级别的地方实现实验室那样的功能。其定义是将生物和化学领域中所涉及的样品制备、生物与化学反应、分离检测等基本操作单位集成一块几平方厘米的芯片上,用以完成不同的生物或化学反应过程,并对其产物进行分析的一种技术,它还有一个更常用的名字叫做微流控芯片。国家科技部《“十三五”生物技术创新专项规划》明确将“芯片上的实验室”列为应重点发展的颠覆性技术之一。“芯片实验室”包含哪些部分?芯片实验室大体包括三个部分:芯片、分析仪(包括驱动源和信号检测装置)、试剂盒。芯片内设置了不同的可供流体通行的通道,用以完成不同的生物或化学反应过程,当需要检测的物质流过某一区域时,受到光的照射,这些物质可以自发或者与其它特定物质结合发出荧光,这些荧光可以通过光学相机等传感器进行读取,从而得知流体通道中需要检测的物质种类与含量。“芯片实验室”用来做什么?芯片实验室由于集成度非常高、所需的测试样品和反应试剂非常少、反应速度快、便于高通量测试等优点,被应用到了不同的领域。主要芯片材料有PDMS,PMMA,PC等,制备方法有注射成型,模塑法等1.疾病基因筛查2012,英国公司Oxford Nanopore从计算机产业中得到了启示,通过一群快速个体节点进行运算的模式,开发出一款名为MinION的可便携使用的基因序列检测机,这款基因序列检测机由一个传感器芯片、专用集成电路和一个完整的单分子感应测试所需的流控系统构成。MiniON 6小时内可快速测序1.5亿对碱基对。它与其他实验室测试类似,都是利用血液、血浆、血清进行样本分析,并且不需要聚合酶链反应来进行增幅。由于其体积很小便于携带,即使在门诊或缺乏医疗设施的偏僻地方也能做测试,甚至在病人家里也行,只要把芯片插入平板电脑或类似设备,就能得到结果。更重要的是,芯片实验室通过更换不同的芯片可以检测不同的遗传疾病基因,如Ⅱ型糖尿病、心脏病、药物过敏等。2.食品安全检测2016年,霆科公司推出YoungChip-PR12农残速测系统,是全球首台基于微流控芯片技术的农残速测产品。该系统基于国际酶抑制原理,采用便携式分析仪与一次性微流控芯片的组合形式,“1张芯片一次检测12个样本,10分钟出结果”,可对水果、蔬菜、水质等样品中农药残留开展现场、快速、准确的分析测定,特别适合于农贸市场、农产品批发市场、大型种植基地、学校机关食堂、检验检疫机构等大批量样品筛查需求的客户。3.水质检测2020年,美国罗格斯大学的研究人员开发了一种便携式“芯片实验室”,可以在几分钟内测量港口、河道以及其他水体底部沉积物里的痕量毒铅(trace levels of toxic lead),比目前基于实验室的的测量要快得多——该设备从沉积物样品中富集铅,并使用氧化石墨烯薄膜作为铅检测器。该设备价格实惠,可满足政府、水司、学校以及居民的日常使用,轻松而迅速地检测饮用水中铅的含量。罗格斯大学的Mehdi Javanmard教授还表示,除了可以用在水体检测外,该设备还可以用于检测鱼中的铅含量。为克服电化学传感器对重金属的测量缺陷,研究人员在该芯片实验室中运用了一种集成系统,由多孔基体组成,可将Pb2+提纯至用作活性传感材料的氧化石墨烯(graphene oxide, GO)薄膜上。该设备的紧凑传感系统主要由两个组件组成:带有氧化石墨烯的改进型电化学传感器、由人造海绵(cellulose sponge)组成的预处理柱。该集成传感器可原位检测复杂沉积物样品中的铅含量,线性范围内的检测浓度极限为 4 ppb(μg/L)。该微型装置可以用最少的预处理剂和最少的时间,直接检测沉积物样品中痕量铅,有望成为现场监测环境样品中重金属的有效解决方案。4.新冠检测2021年,博奥联合清华大学成功研发了由新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒(全集成碟式芯片法)(国械注准:20213400101)和全自动核酸分析仪(国械注准:20213220102)组成的全集成芯片实验室。系统通过巢式恒温扩增来提高核酸检测的灵敏度,使其在不开盖的情况下检测灵敏度可达150拷贝/毫升,在截至目前获批的同类产品中灵敏度最高,45分钟内一步完成全程实验,35分钟报告阳性结果,实现对新型冠状病毒核酸的快速检测。与现有检测技术相比,用于新型冠状病毒现场快速检测的全集成芯片实验室具有更自动、更安全、更快速、更准确的特点,在保证生物安全性的同时大大降低了样本间的交叉污染风险和对操作人员、实验室条件等专业性的要求,可适用于多种场景(如医疗机构发热门诊、疫情防控前沿哨点、海关入境检疫、车载移动实验室、重大会议安保等)对新型冠状病毒进行安全、快速、精准的检测与筛查。
  • 新芯片实验室技术让单细胞基因分析更高效
    据美国物理学家组织网近日报道,最近,加拿大英属哥伦比亚大学与英属哥伦比亚癌症研究所、转化与应用基因组学中心合作,开发出一种硅酮材料的芯片实验室技术,能让每个细胞像弹球机里的球一样各就各位,然后进行基因检测。这种“单细胞基因分析”技术使基因检测更加灵敏迅速,有助于肿瘤分析和临床疾病的诊断。本周出版的《美国国家科学院院刊》对该芯片实验室进行了详细介绍。   这种芯片实验室大小跟一个9伏电池相当,能同时分析300个细胞。研究人员设计了一种路线,用液体载运细胞通过显微管道和一个个小阀门,当细胞挨个进入各自的小空位时,它们的RNA就会被提取出来,经过复制用于进一步分析。   标准基因检测要求使用大量细胞,才能得出由上千万不同细胞平均化以后的“综合图像”,这会掩盖细胞的真实属性和它们之间的相互作用。“这就好比用混合水果慕丝来研究草莓和树莓为什么不一样。”领导该研究的高通量生物中心副教授卡尔汉森介绍说,而单细胞分析正在成为基因研究中的黄金手段,因为即使是从同一肿瘤组织中采集的样本,也包含了正常细胞和多种癌细胞类型,而单细胞分析显出极微小的差异。   此外,这种芯片实验室几乎将所有细胞分析过程整合在了一起,不仅能分离细胞,还能用化学试剂将细胞混合起来,通过检测反应过程中的荧光发射获得它们的基因编码。所有这些都能在芯片上完成,不仅操作简单,而且成本效益高。
  • 宁波大学研发“海上芯片实验室”
    日前,宁波大学教授苏秀榕主持的国家海洋公益性行业科研专项&ldquo 重要海域致病性细菌基因芯片检测技术研究开发与示范&rdquo 项目,成功研发出&ldquo 海上芯片实验室&rdquo ,能直接从海水中快速、高通量检测出多种致病菌,可用于海水养殖场、海水浴场、陆源排污口、港口航道等海洋环境致病菌的实时监控。   该产品由芯片、试剂盒、检测软件、便携式检测仪等部分组成,拥有检测低浓度致病菌能力,检测数据可靠、携带方便。采样后约6~8小时即可完成致病菌的检测和鉴定,并通过网络实时将数据传到岸上实验室分析。目前,该产品正处于业务化示范阶段。
  • 生物医学玻璃的激光微加工—芯片实验室
    相信大家在部分科幻电影或动漫中,常常能看到可以植入人体的芯片,用来监控身体各个参数、增强人体机能和神经反应。芯片一旦植入,普通人就变身成为神秘特工或战士。而现实中随着马斯克的脑机接口正在一步步迈向临床,AlphGo把人类棋手完虐等以前只能在科幻电影中见到的“未来科技”,逐步在现实生活中出现的时候,拥有“小身材有大智慧”的AI芯片似乎也能够梦想照进现实了。事实上,如今已有一些“芯片实验室(Lab-on-a-chip)”出现了,并且其发展速度是非常快的!芯片实验室什么是“芯片实验室(Lab-on-a-chip)”?简单地说,能够将整个在实验室中进行的基本操作单位集成到简单微系统上的技术就叫“芯片实验室”。“芯片实验室”中的芯片是作为流体在其中流动的微通道图案,可被模塑或刻蚀。微通道和外部宏观环境之间的连接需要通过若干孔,这些孔穿透芯片,具有不同的尺寸,用于将流体注入芯片或从芯片中移除。在微流控芯片中,根据实验需要,流体被混合、分离或引导。终结果可形成自动复合系统,从而实现高通量检测。在生物医学应用领域,芯片实验室可以实现快速诊断。芯片实验室技术有望成为一种重要的诊断工具。这些微型化的设备使医疗保健服务提供方可以使用非常少量的试剂和测试样本执行一系列诊断测试。此外得益于它们的便携性,还可以在远离实验室环境的现场进行测试。制作芯片实验室(Lab- on-a-chip)或微流控芯片(Microfluidic chip)的材料主要是玻璃,受限于芯片的微尺度特性,在制备过程中,对玻璃进行激光微加工有着很高的要求。制作芯片实验室的大挑战之一是在玻璃芯片内部加工高精度管道、容器和阀门。挑战:玻璃微加工由于其脆性和透明性,玻璃中进行微小的特征加工进行是相当困难的。如果使用常规工具手段,实际上是不可能的。但是快激光器可以胜任这种加工。当脉冲持续时间低于几十皮秒时,激光与材料的相互作用进入冷烧蚀状态,加工质量和精度会变得很高。常规的微制造方法,例如光刻,压印和软蚀刻,已经用于制备微流体芯片。然而,当要实现具有多功能集成的复杂微流控芯片时,这些方法将面临巨大挑战,因为它们需要太多工艺步骤,并且成本很高。刻蚀来啦▲由NKT Photonics的ORIGAMI XP飞秒激光制备的芯片实验室样品大功率快激光脉冲穿透玻璃。紧聚焦的飞秒激光脉冲可以经济地生产具有多功能的通用微流控芯片。短脉冲宽度提供了令人难以置信的峰值功率,即使在透明材料中,也可以进行表面和块状材料内部的改性以进行划线。▲飞秒激光加工的芯片沟道特写快激光确保加工的高精度和高质量。通过利用激光的高度空间选择性,可以将相互作用区域地设置在材料的特定局部区域。这使得飞秒加工技术可以在透明材料中以微尺度对复杂的三维形状进行非常高分辨率的图案化和雕刻。▲深度小于10 μm的沟道特写NKT快激光器可以实现非常精细的深度和通道宽度控制飞秒级短脉冲宽度比材料中的电子-声子耦合过程都短,因此短的飞秒脉冲宽度,意味着在飞秒时间尺度传递能量,这能很好的抑制热影响区的形成和热损害。这种“冷烧蚀”方式实现了高精度和高分辨率的微加工处理,并具有的处理可靠性。紧密聚焦的光束可以在微尺度上非常高分辨率地对复杂形状进行微加工。▲用ORIGAMI XP飞秒激光处理过的芯片实验室样品的特写图片展示为芯片中直径约0.6 mm的圆形储集层NKT Photonics:我们来提供NKT Photonics的快激光提供的短脉冲非常适合用于制备芯片实验室器件。我们强烈建议将ORIGAMI XP用于玻璃和其他透明材料的激光加工。ORIGAMI XP是一款集成、单箱、微焦级飞秒激光器。激光头、控制器和空气冷却系统都集成在一个小巧而坚固的包装中,体积小,甚至可以放在手提行李中! ORIGAMI XP系统基于紧凑的啁啾脉冲放大技术平台,能够在1030 nm处提供高达75μJ的脉冲能量,5 W的平均功率以及小于400 fs的脉冲持续时间。 特点:• 风冷,单箱体,易于集成• • 双输出波长模块• 的脉冲能量和指向稳定性• 工业,坚固的设计• 可以任意方向安装• 实时脉冲能量测量和控制?• 高可靠性• 亦可用水冷 北京凌云光技术集团作为NKT Photonics公司在中国的战略合作伙伴,多年的合作中NKT Photonics公司与凌云始终如一,为客户不断提供更稳定、更先进、更前沿的技术,如果您对以上产品感兴趣,请拨打400 898 0800 电话问询!
  • 上海汽车芯片检测认证公共实验室落地嘉定,打造中国汽车芯片的“检测认证一体化中心”
    为更好地承载上海集成电路“北翼”功能定位,加快推进汽车芯片公共性研发平台、汽车芯片第三方检测认证机构等建设,日前,上海汽车芯片检测认证公共实验室揭牌启用,这也是国内各机动车检测平台中率先开展建设车规级芯片检测认证的公共实验室。汽车芯片检测认证公共实验室由上海机动车检测认证技术研究中心有限公司承建,可提供芯片功能及可靠性、功能安全、信息安全、失效分析等汽车芯片检测服务。在上海汽检的汽车芯片检测实验室里,多台设备正在24小时不间断地运行。芯片检测研究实验室主管工程师刘力介绍:“我们当前开展的是车规级芯片的功率循环测试,根据相关的模型推算,在实验室内部完成一周左右的测试时间,可以很好地模拟芯片装车10年间的应用表现。”汽车芯片耐久测试目前,上海汽车芯片检测认证公共实验室已经建成针对车规级认证标准AEC-Q100的全套测试能力,拥有十万级无尘净化间、ATE等集成电路自动测试系统、超声扫描显微镜等实验检测设备。如何给芯片做体检?在超声扫描显微镜下,正常芯片上产生的白色斑驳就相当于我们人体的“病灶”。芯片检测研究实验室主任助理张瑜一边演示一边向记者介绍:“我们现在看到的这张图片,是通过超声波扫描显微镜拍摄的。通过这个测试,我们可以锁定芯片哪个区域发生了损坏,这是属于芯片的一个无损测试方式。就好比我们进行体检过程中的第一步,先锁定这个芯片的病灶在哪个位置。”汽车芯片超声波影像随着汽车“三智”不断发展,全球汽车芯片市场不断扩大。嘉定作为汽车生产制造的前沿阵地,对于汽车芯片的需求旺盛。“从行业公布的数据来看,新能源车单车从2012年平均使用567颗汽车芯片增长至2022年平均使用1459颗。长期来看,芯片对于汽车的重要性会不断提升。”张瑜说,“目前,上海汽检已投入4000万元以上的资金,建成2个高水平的汽车芯片实验室,将通过打造中国特有的汽车芯片标准体系,建立一个系统化、自主可控的汽车芯片可靠性评估技术规范和检验检测认证服务体系。”汽车芯片功能检测上海汽检方面表示,目前实验室已服务包括泛亚汽车、上汽英飞凌等5家以上企业,进行了10款左右芯片产品的检测验证。未来,实验室将继续深耕检测技术研究,建立完整的车规级审核评价能力和一站式审核评价服务平台,与上下游产业伙伴共同赋能国产芯片,推动国产半导体产业的高速发展。下阶段,汽车芯片检测认证公共实验室将通过建设六大平台:集成电路测试服务平台、第三代半导体测试服务平台、汽车专用传感器芯片测试服务平台、多芯片模组测试服务平台、汽车被动组件测试服务平台和芯片失效分析服务平台,为芯片企业和汽车企业提供从研发到验证到失效分析溯源的完整服务能力,并实现芯片性能测试、芯片测试技术及设备开发、标准研究、芯片可靠性和一致性评估、混响室等芯片集成验证,推动长三角汽车芯片检测能力互联互通,测试资源共享。
  • 科学家首次开发出芯片远程供电实验室设备
    美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员开发出一种微流体芯片,可利用无线电频率发射器(RFID)来为电泳实验供电。这是科学家首次开发出芯片远程供电实验室设备。   电泳是利用电场来操纵带电粒子的一种技术。为了提高通量,科学家已经开发出一些微型芯片,不过这些芯片往往需要配以庞大笨重的电气设备。   加州大学圣地亚哥分校的研究人员将芯片电路印刷在一块塑料板上,电路板的空腔中含有大量微孔,并充入带负电的纳米粒子。负电粒子最初呈随机运动状态,研究人员引入可识别RFID的电场,此时负电粒子被困在带正电荷的微孔中。利用RFID识别卡发送无线电频率脉冲后,将产生电流为芯片供电。   该设备的特点是生产成本低,简单易用,如果将RFID发射器安装在显微镜上,可利用显微镜和摄像机来捕获粒子移动的图像。研究人员表示,该芯片对于习惯使用光学显微镜进行疾病诊断的病理学家和临床医生来说是一个福音,它可以简化复杂精密的电子设备的操作,进而提高医生的疾病诊断能力。相关论文发表于《芯片实验室》(Lab on a Chip)。
  • 上海汽车芯片检测认证公共实验室揭牌
    上证报记者 宋薇萍 摄  上证报中国证券网讯(记者 宋薇萍)12月6日在上海举行的“车芯联动,创芯未来”2023上海市汽车芯片产业创新发展工作推进会上,上海市政府副秘书长庄木弟出席会议,并为上海汽车芯片检测认证公共实验室揭牌。  据悉,上海汽车芯片检测认证公共实验室由上海机动车检测认证技术研究中心有限公司承建,实验室技术能力已通过国家认可委CNAS认可,可提供AEC Q系列、功能安全和信息安全等汽车芯片检测服务。
  • 直播预约:零距离云参观芯片失效分析实验室
    现代社会的日常生活已经离不开半导体,任何电子产品都要用到半导体!简单的如发光二极管,复杂的比如电脑手机的计算芯片存储芯片都属于半导体产业!半导体行业是一个资金密集型、技术密集型的行业,其生产工艺复杂,设备精密度要求高,整体流程涉及到成百上千道工序。随着半导体制造工艺越来越高,其制造难度及品质管控也在呈指数级增长。半导体制造工艺的复杂性在于:生产步骤多达上千步,每道工序工艺参数多达上千,每道工序良率要求极高。以上特点使得半导体制造成为了不折不扣的高端制造业。试想,对于一种包含1000道工序的半导体工艺技术来说,若是每一道工序产品良率为99.9%,则最终的产品良率仅为36.7%。也因此,半导体每一道工艺都几乎要求达到零失误。因此,半导体行业呈现出来材料纯度要求高、制造精度要求高,制作过程复杂等特点。而这也对企业的污染检测、失效分析等技术水平都提出了极高的要求。工程师如何寻找芯片中的缺陷?8月17日下午,仪器信息网走进宝藏实验室第12站,将带领广大网友走进北京软件产品质量检测检验中心,零距离感受半导体如何进行失效分析。报名方式扫描下方二维码预约视频号直播:本期看点• 芯片失效分析工作如何进行(主要工作方法、主要工作流程等)• 对话资深失效分析工程师、仪器企业工程师、集成电路编审,圆桌探讨行业前景!嘉宾平台简介智能产品检测实验室主要提供安全检测、可靠性检测、智能产品失效分析等服务,致力于电子半导体、芯片制造、集成电路、新材料、航空航天等领域。平台拥有包括聚焦离子束系统(FIB/SEM/EDS)、X射线检测系统 (2D/CT)、InGaAs微光显微镜(EMMI)、超声波扫描显微镜(SAT)、点针工作台等多种分析加工设备。
  • 本源量子公司与晶合集成公司共建量子计算芯片联合实验室
    4月2日,合肥本源量子计算科技有限责任公司和合肥晶合集成电路股份有限公司共建量子计算芯片联合实验室签约仪式在合肥举行。省领导邓向阳、张红文出席签约仪式,省发展改革委相关负责同志主持,合肥市政府、省科技厅、省经济和信息化厅相关负责同志参加。量子科技是新一轮科技革命和产业变革的前沿领域。安徽省委、省政府高度重视量子科技产业发展,“十四五”将加快建设量子科技创新成果策源地和产业发展集聚区,形成量子科技产业创新链,打造具有全球影响力的“量子中心”。本源量子和晶合集成分别是量子计算和驱动芯片代工领域的龙头企业,双方的合作,是充分发挥量子计算和晶圆制造技术优势、共建创新联合体的一次探索,为新一代信息技术产业生态构建提供了新的路径。双方共建的安徽省首个量子计算芯片领域联合实验室,将在极低温集成电路领域进行工艺合作开发以及工程流片验证,实现从芯片设计到封装测试全链条开发。联合实验室的建设,将对量子计算芯片集成化发展、填补国内制造空白、加快应用落地具有重要的推动作用。量子科学技术受到广泛关注主要是由于其可以突破信息和物质科学技术的经典极限。量子科学技术主要研究方向包括量子通信,量子计算和量子精密测量。除了本源量子的量子计算外,以国仪量子为代表的量子精密测量产业也备受关注,量子精密测量的基本原理是利用磁、光与原子的相互作用,实现对各种物理量超高精度的测量,可大幅超越经典测量手段。目前量子精密测量已在生物与医疗、食品安全、化学与材料科学等领域显示出其独特的优势和广阔的应用前景。但我国量子精密测量在系统工程化和实用化仍有待探索,科研成果转化应用机制不成熟,产业合作和推动力量有限。为推动量子精密测量产业化进程,2021年4月23日,第十五届中国科学仪器发展年会(ACCSI2020)将召开量子精密测量产业化发展论坛,邀请领域内技术专家教授、研究院、技术公司、资本投资专家等,共同研讨如何推进并加快量子精密测量产业化。现诚邀各领域相关从业人员参加学习 ! (报名参会)ACCSI 2021“量子精密测量产业化发展论坛”邀请报告及报告嘉宾一、论坛时间:2021年4月23日 9:00-12:00  二、论坛地点:无锡融创万达文华酒店  三、参会嘉宾:领域内技术专家教授、研究院、技术公司、资本投资专家;相关仪器企业及上下游企业董事长、总经理、总工、市场总监、研发总监、销售总监等。  四、会议形式:现场会议 / 线上会议内容嘉宾国仪量子:引领量子精密测量技术产业化国仪量子 联合创始人、CEO贺羽皮秒高重频相干脉冲产生及量子光学应用复旦大学 教授吴赛骏量子测控系列新品在量子精密测量领域的应用国仪量子 测控事业部总经理吴亚量子精密测量在地球物理探测中的应用国仪石油技术(无锡)有限公司 系统工程师孙哲新型电子信息功能材料的原子构筑和性能调控中国科学技术大学 教授廖昭亮基于量子精密测量的科学仪器——从系综到单自旋国仪量子 高级应用工程师代映秋2021第十五届中国科学仪器发展年会(ACCSI2021)将于2021年4月21-23日在无锡市召开。ACCSI定位为科学仪器行业高级别产业峰会,经过14年的发展,单届参会人数已突破1000人,被业界誉为科学仪器行业的“达沃斯论坛”。ACCSI2021以“创新发展,产业共进”为主题,力求对过去一年中国科学仪器产业最新进展进行较为全面的总结,力争把最新的产业发展政策、最前沿的行业市场信息、最新的技术发展趋势、最新的科学仪器研发成果等在最短的时间内呈现给各位参会代表。会议期间将颁发 “年度优秀新品”、 “年度绿色仪器”、“年度行业领军企业”、“年度十大第三方检测机构”、“年度售后服务厂商”、“年度网络营销奖”“年度人物”等多项行业大奖,引领科学仪器产业方向。参会咨询报告及参会报名:010-51654077-8124 13671073756 杜老师 15611023645李老师 赞助及媒体合作:010-51654077-8015 13552834693魏老师微信添加accsi1或发邮件至accsi@instrument.com.cn (注明单位、姓名、手机)咨询报名。报名链接:https://insevent.instrument.com.cn/t/qK 报名二维码扫描二维码查看最新会议日程
  • “100家实验室”专题:访大连化物所微型仪器课题组(105组)实验室、微流控芯片课题组实验室
    为广泛征求用户的意见和需求,了解中国科学仪器市场的实际情况和仪器应用情况,仪器信息网自2008年6月1日开始,将用一年半的时间对不同行业有代表性的“100个实验室”进行走访参观。2008年6月25日,仪器信息网工作人员参观访问了本次活动的第四站:中国科学院大连化学物理研究所微型仪器课题组(105组)实验室、微流控芯片课题组实验室。 中国科学院大连化学物理研究所 中国科学院大连化学物理研究所,创建于1949年3月19日,原名为“大连大学科学研究所”,是一个应用研究与基础研究并重、具有较强技术开发实力、以承担国家和企业重大项目为主的化学化工研究所;其在中科院38个高技术研究所中名列前茅,先后有14位科学家当选为中国科学院和中国工程院院士,与三十多个国家建立了广泛的科技合作和交流关系。相关情况请见附件。 微型仪器课题组(105组)实验室 微型仪器课题组(105组)实验室一角 6月25日下午,大连化物所微型仪器课题组成员王华博士热情接待了仪器信息网到访人员;王华博士首先介绍了微型仪器课题组的基本情况:微型仪器课题组,又称105组,成立于1963年,上世纪九十年代以来,取得了科学院科技发明二等奖、自然科学二等奖、辽宁省科技发明一等奖等众多奖项,先后研制出有自主知识产权的高纯氩气、高纯氧气等高纯气体分析仪并且实现了产业化,研制出有自主知识产权的微型气相色谱仪、4种类型样品预处理技术和装置,研制出性能指标达到国际先进水平的激光诱导荧光检测器以及毛细管液相色谱-高温气相色谱联用仪等。 目前,微型仪器课题组(105组)的主要研究课题包括:微型液相色谱、泵系统和检测器,特种传感器,毛细管液相色谱-气相色谱联用技术,工业在线分析仪器,水中有机物样品预处理技术,环境和食品中农药残留样品预处理技术,化学传感器,色谱柱制备技术,毛细管液相色谱/电色谱整体柱制备技术等。 王华博士为仪器信息网到访人员介绍实验室仪器 王华博士称,目前大连化物所现设十大研究室,其中,基础研究类2个,重大项目类3个,应用研究类5个;微型仪器课题组(105组)是应用研究类仪器分析化学研究室下属的一个课题组,其课题组组长是由仪器分析化学研究室主任、博士生导师关亚风研究员兼任;微型仪器课题组实验室目前有毛细管液相-质谱联用仪、气相色谱-质谱联用仪、气相色谱仪、毛细管液相色谱仪、毛细管二维液相色谱、液相色谱仪、等离子体原子发射光谱仪、原子吸收光谱仪等多台高精度的分析检测仪器,以及大量的实验室辅助设备;总资产在1100多万元,实验室面积280多平方米。 Agilent 7890A/5975C 气-质联用仪 岛津 GCMS-QP2010气相色谱质谱联用仪 Finnigan Polaris Q 气相色谱-质谱联用仪 Waters 的CapLC-ESI-Q-Tof Micro™ 毛细管液相-串级质谱联用仪 IRIS Advantage ICP-AES等离子体原子发射光谱仪 Micro-Tech Scientific毛细管二维液相色谱仪 PE-AutoSystem气相色谱仪 Varian 3800气相色谱仪 Agilent 6890N气相色谱仪 当问及科研项目产业化以及“科分”品牌相关情况时,王华博士表示,课题组相关科研项目产业化主要体现在“科分”品牌系列产品研制开发上,凭借着大连化物所雄厚的科研力量和坚实的技术积累,课题组几十年一直致力于色谱、分析领域的研究和开发,尤其是在国家科委和中科院的九五科技攻关课题支持下,研制开发出的“微型气相色谱仪”并开始商品化就是其中一个典型。 据了解,目前“科分”品牌系列产品有高性能气相毛细管柱、气相色谱填充柱、毛细管液相色谱柱、零点空气发生器、微型气相色谱、氢气含量分析仪、工业在线总烃分析仪、高效填充毛细管液相—高温气相色谱联用仪、高可靠工业小型专用色谱等。 从已有的相关资料信息以及在微型仪器课题组(105组)实验室的所见所闻,尤其是王华博士的精彩讲解,仪器信息网到访人员深有体会:微型仪器课题组(105组)的确是大连化物所中最具综合实力的课题组之一。 微流控芯片课题组实验室 在参观微型仪器课题组(105组)实验室之后,仪器信息网工作人员一行又拜访了微流控芯片课题组林炳承研究员,林老师热情接待了仪器信息网到访人员。 林炳承研究员与仪器信息网到访人员交谈 在微流控芯片课题组成员解华博士的带领下,仪器信息网到访人员参观了课题组实验室,解华博士介绍道:课题组是90年代初起开始从事生命科学中的毛细管电泳研究,在90年代后期才转向微流控芯片研究,根据生物医学领域需求,以微流控芯片为主要平台,在细胞和分子层面,开展以不同单元技术灵活组合和规模集成为特征的疾病诊断和药物筛选等方面的工作。 微流控芯片课题组实验室一角 微流控芯片紫外检测仪 解华博士进一步表示,微流控芯片课题组实验室,可能与很多实验室有所不同,通用性仪器不多,基本上都是自己搭建、直接定制或二次研制的仪器;目前,课题组已具备了自行设计、制造多种不同材料的芯片和不同检测器的芯片工作站的能力,掌握了化学和生物实验室主要单元操作的芯片化及其集成技术,建立了具有自主知识产权,兼有生物医学特色的微流控芯片体系,并用于分子和细胞层次的实际样品,实现了微流控芯片的初级功能化。 解华博士为仪器信息网到访人员讲解微流控芯片分析技术 微流控芯片分析技术荣获“2007年度辽宁省技术发明一等奖” 通过解华博士的详细讲解,不难理解课题组的微流控芯片分析技术相对成熟,但实现其产品产业化进展又如何呢。针对这一点,解华博士谈到,之前课题组也与相关公司谈过微流控芯片项目相关合作,但不是很成功,目前课题组准备依托中科院的支持而自己做,其产品产业化基地就在“中科院大连科技创新园”建设计划之一的河口“研发孵化园”。 据了解,“中科院大连科技创新园”是中国科学院与大连市政府开展全面科技合作的一个重要载体,以科技创新、中试孵化和成果转移为主要内容;其中,100亩“研发孵化园”建在大连河口,主要内容为中科院所属院所的研发、中试、孵化项目及国家工程中心建设等;300亩“产业化园”建在旅顺,重点建设中科院所属院所成熟技术转化和产业化项目;500亩“海洋生态园”由长海县提供,重点开展海洋生态、海洋资源与能源、海产养殖等研发示范项目。 附: 大连化物所简介PPT http://www.instrument.com.cn/news/doc/dalianshenghuasuo.rar
  • 湖北光谷实验室唐江教授团队潜心研制“中国造”短波红外成像芯片
    省第十二次党代会强调,“坚持创新驱动发展,加快建设现代产业体系”“打造全国科技创新高地”。明确提出,加强战略科技力量培育,争创国家实验室或在鄂基地,推进全国重点实验室优化重组,高水平建设汉江实验室、光谷实验室和东湖实验室等湖北实验室,建设重大科技基础设施集群。去年2月至今,我省已有10家湖北实验室陆续正式运行,它们“组团”发力,为推进全省科技创新体系整体效能加装“发动机”,增强新动能。一年多来,湖北实验室科研取得了哪些进展?建设者们有哪些新探索?8月底开始,湖北日报全媒记者先后走进部分湖北实验室,感受这里科研一线创新攻关的风采。 “我们一直在做相关实验,不断提高它的稳定性,争取早日产业化。”8月25日,湖北光谷实验室8楼,华中科技大学武汉光电国家研究中心副教授高亮向湖北日报全媒记者介绍,他所在的唐江教授团队目前研制的量子点短波红外成像芯片进展顺利。 每天“泡”在实验室,不停地实验、检测 红外成像芯片是光传感技术的基础之一,被广泛应用于机器视觉、物质鉴别、生物成像等新兴领域。然而,受加工温度和单晶基板的限制,现有的红外成像芯片主要采用异质集成的方式实现红外光电二极管与硅基互联,面临工艺复杂、分辨率受限、大规模生产困难、成本高等问题。 “电子产品使用的硅基芯片主要工作于可见光波段,成像距离受环境限制,弱光下成像效果差,难以分辨同色的不同物体。可见光与短波红外融合,就能够有更好的成像体验,如图像细节完整,夜晚成像清晰,而且短波红外穿透雨雪雾霾的能力极强,在恶劣天气中还能进行障碍预警。”高亮介绍,基于此,量子点红外探测器经过十几年的发展,其性能(探测波段、响应度、比探测率)已经接近传统材料器件的性能,拥有巨大的成本优势。他们团队正在做的,就是研发量子点短波红外成像芯片量产化技术,为光谷实验室技术孵化落地做出贡献。 研二学生张琳祥两年前加入这个团队,从此每天都“泡”在实验室。“我们要不间断地进行芯片工艺调试,探索适于自动化制备的最佳工艺窗口。”记者看到,在不同的实验室,团队成员分别进行量子点合成、液相配体交换、浆料配制等流程,然后通过喷墨旋涂,制备量子点薄膜。“薄膜是关键,再通过全低温一体化集成,制作成红外探测芯片。”张琳祥介绍,他的工作就是通过不断测试芯片,找到一个更稳定、更合适的器件结构,即便在复杂的环境下,也能够保持器件性能。 团队有二十多人,结束暑期生活返校后,他们已经在实验室工作快一个星期了。“实验中我们碰到的失败数也数不清,就是在失败的基础上一点点摸索,一点点前进。”他们克服材料、结构、集成工艺等重重难题,从970纳米到1.3微米、1.55微米,再到目前的1.9微米,探测范围越来越广。 看着这些可喜的数据,张琳祥和同伴们很开心。“老师教导我们,研发过程中要沉下心,要有定力,把该做的工作做好。” 国内首款!硫化铅胶体量子点红外成像芯片研发成功 今年上半年,唐江教授团队与海思光电子有限公司合作,制备出一种适配硅基读出电路的顶入射结构的光电二极管,实现了30万像素、性能可媲美商用铟镓砷的短波红外芯片。这是国内首款硫化铅胶体量子点红外成像芯片,相关成果已发表在6月份的Nature Electronics期刊。 PbS CQD成像芯片。a) 成像芯片整体示意图;b) 成像芯片横截面示意图;c) 成像芯片的横截面扫描电镜图像;d) 成像芯片的俯视示意图;e) 单个像素的电路图;f) 电路的读出时序 据介绍,红外光电二极管与硅基读出电路单片集成工艺简单、成本可控,且有望极大提升红外成像芯片分辨率。不同于高温外延生长的红外材料,硫化铅胶体量子点采用低温溶液法加工,衬底兼容性好,可与硅基集成电路单片集成。但现有相关器件结构存在不适配难题,其耗尽区远离入射光,导致器件外量子效率低。 唐江教授团队根据硫化铅胶体量子点的特性,设计出了适配硅基读出电路的顶入射结构光电二极管,通过模拟分析和实验优化器件结构,使耗尽区靠近入射光,实现光生载流子的有效分离与收集,从而提高器件外量子效率。 国内首款硫化铅胶体量子点红外成像芯片,具有可与商用铟镓砷芯片媲美的成像效果。同时,在水果检测、溶剂识别、静脉成像等方面,也具有广泛的应用潜力。 高亮说,“目前,高端短波红外成像芯片国外禁运,铟镓砷芯片正处于卡脖子现状。我们想早日做好中国人自己的量子点短波红外成像芯片,助力科技强国建设。” 记者了解到,光谷实验室运行一年多来,聚焦光电子技术与装备,争创国家实验室,瞄准未来智能时代的高端芯片、光电融合、异质异构集成、“感—存—算—通—动—能”一体化复杂巨系统等前沿科学与技术问题,开展长期稳定的基础与应用研究,围绕通信、传感、物联网、高端制造等重点行业发展的卡脖子难点问题,力争实现率先突破和国际引领,助推“武汉中国光谷”走向“世界光谷”,成为国家在光电子领域的战略科技力量。
  • 在芯片上构建实验室——访中国科学院大连化物所林炳承教授
    说到实验室,大家一定不会陌生,生物实验室、化学实验室、物理实验室以及医学实验室等等,虽然它们的功能不尽相同,但有一点是一样的,就是不论多么简单的实验室,至少需要一个房间的空间,用来摆放仪器并给研究人员提供工作场所。而微流控芯片实验室从传统意义上看确实是一种非常特殊的实验室,它只有几平方厘米这么大,却能完成通常需要整个实验室才能完成的工作,就好像有神奇的魔力把实验室里不同的单元操作同时变小,并互相联系起来一样。  笔者第一次接触微流控芯片实验室的概念是在2004年于长沙举行的中国化学会第二十四届学术年会上。当时,来自中科院大连化物所的林炳承教授在大会上做了题为“生命科学中的微流控芯片实验室”的学术报告。现在我还依然能清晰地记得,林教授的报告结束后得到了与会代表极其热烈的掌声。林教授在会上表示,在科学技术迅猛发展的今天,以芯片毛细管电泳为核心技术之一的芯片实验室技术正以强劲的势头向生命科学的各个相关领域渗透。  那么,很多业内人士也许会问,芯片实验室的概念是如何提出的?芯片实验室在国际上已发展到什么程度?我国在这一领域的工作又处于什么状态?它的产业化前景究竟如何等等?而这些话题恰恰也都是笔者非常感兴趣的。2005年5月,笔者专程赶赴大连,对林炳承教授(以下简称林)就相关话题进行了专访,林教授为笔者(以下简称Instrument)解答了上述的疑问。Instrument:林教授,您好!首先能否请您向仪器信息网的广大网友们介绍一下什么是芯片实验室?特别是微流控芯片这一概念大概是什么时候,如何提出的?这一技术最大的优势是什么?林:好的。微流控芯片实验室又称芯片实验室(Lab-on-A-Chip)或微流控芯片(Microfluidic),指的是把生物和化学等领域中所涉及的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成或基本集成到一块几平方厘米(甚至更小)的芯片上,由微通道形成网络,以可控流体贯穿整个系统,用以取代常规生物或化学实验室的各种功能的一种技术。微流控芯片实验室的基本特征和最大优势是多种单元技术在微小平台上的灵活组合和大规模集成,高通量是大规模集成的一种形式。  微流控芯片实验室以微流控技术为基础,它有别于另一类以静态亲和杂交技术为核心的微孔板芯片,后者没有流通网络,没有分离,专用于DNA或蛋白质,通常被国内的大众媒体称之为 “生物芯片” ,以DNA芯片为典型代表。在一段时期的学术刊物中,微全分析系统(m-TAS)往往和微流控芯片实验室混用。事实上,较之微全分析系统,微流控芯片实验室的外延更宽,内涵更为丰富。微流控芯片实验室的最早期形式是芯片毛细管电泳,芯片毛细管电泳至今仍是芯片实验室中分离部分的主体。  微流控芯片的概念最初是由瑞士Ciba-Geigy公司的A. Manz博士等在1990年提出的。当时的工作是从芯片电泳入手的,即把毛细管电泳的通道刻在一块芯片上,用以实现分离过程,这种芯片电泳体积小,分析速度快、样品需求量少。随着研究工作的逐渐深入,人们发现,微流控芯片不只是仅仅可以完成电泳的功能,电泳只是它能涉足的很多过程中的一种。譬如:如果在通道里面添加一些填料就可以作为色谱;也可以将样品前处理过程放在同一块芯片上完成;可以平行构建若干条通道以进行多样品同时分析;还可以在芯片上进行生化反应等。也就是说,微流控芯片有可能发展成为一个可以将不同的操作单元集成在一块片子上的平台。这个平台集样品前处理、混合、反应、分离、检测为一体,而不同的操作单元还可以灵活组合,规模集成,从而形成一个具有大规模集成功能的芯片实验室。这个实验室既可以做分离,又可以做分析,甚至可以做反应,尽管反应产物的量可能很少,但对于生物领域而言这并不是一个问题,因此微流控芯片技术也非常适合于当代系统生物学的要求。由此看来,微流控芯片已由最初非常单一的芯片电泳,而后的用于分析领域的微全分析系统,进一步发展到面向所有生物和化学领域的芯片实验室。  前已提及,微流控芯片的基本特点是多种单元技术在微小平台上的灵活组合和规模集成,目前一个重要的趋势是:集成的单元部件越来越多,且集成的规模越来越大。所涉及到的部件包括:和进样及样品处理有关的透析、膜、固相萃取、净化;用于流体控制的微阀、微泵;当然还包括微混合器、微反应器、微分离器和微检测器等。这样一种高度集成的微流控芯片平台,具备物料耗量低,运行时间短,价格低廉,使用安全,通量高,污染小等特点,形成了微技术领域的一种固有优势。Instrument:那么,作为一个完整的微流控芯片实验室主要是由哪几部分组成的呢?每一部分所起到的作用是什么?林:按照目前的理解,一个完整的芯片实验室大体包括三个部分:一是芯片;二是包括驱动源和信号检测装置在内的芯片工作站;三是包含有实现芯片功能化方法和材料的试剂盒。  芯片本身涉及到两个方面:一是尺寸;二是材料。现有典型的芯片约为几个平方厘米,一般的通道尺寸为10~100mm宽,5~30mm深,长度约为3~10cm。可用于芯片的材料最常见的为玻璃,石英和各种塑料。玻璃和石英有很好的电渗性质和优良的光学性质,可采用标准的刻蚀工艺加工,可用比较熟悉的化学方法进行表面改性,但加工成本较高,封接难度较大。常用的有机聚合物包括刚性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、弹性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)以及聚碳酯(PC)等,它们成本低,可用物理或化学方法进行表面改性,制作技术和玻璃芯片有较大的区别。  样品和试剂的充分接触、反应或分离必须有外力的作用,这种外力一般为电场力、正压力、负压力或微管虹吸原理产生的力。人们常采用由高压电源产生的电场力或泵产生的正、负压力作为驱动源。此外,芯片内产生的信号需要被检测,目前最常用的检测手段是激光诱导荧光,此外还有电化学、质谱、紫外、化学发光和传感器等。激光诱导荧光检测器的特点是检测灵敏度高,但现阶段其体积仍然偏大;电化学检测由于其体积较小,与高压电源一起可制成便携式仪器,在尺寸上和芯片实验室的概念匹配,加之有电化学响应的物质很多,所以在芯片中的应用研究较多。驱动源和检测装置是芯片实验室仪器的主要组成部分,其体积的大小直接决定了微流控芯片仪的大小,因此人们正努力追求这两部分体积的最小化。  有了芯片和检测装置是否就可以开始进行工作了呢?还不行。一般而言,还需要试剂盒。譬如,你要利用芯片实验室进行某一生物样品的反应或者是分离,那么你就需要有一定的方法,一定的介质,而这些都包含在我们所谓的试剂盒当中。也就是说,针对不同的应用对象,需要有不同的试剂盒。譬如,对于一个简单的测试,所需要的试剂盒可能是一种缓冲液和一种标样,也可能是一种手性拆分剂等等。试剂盒所包含的物质是在方法研究的过程中得出来的,如果说仪器和芯片是芯片实验室硬件的话,那么对于不同的应用对象而言,则还需要有千变万化的包含在试剂盒里的由方法和材料组成的“软件”,三者构成了一个完整的微流控芯片实验室。Instrument:从应用角度来看的话,您认为微流控芯片实验室主要将应用在什么领域,或者说将来还可能向哪些领域拓展?林:就我个人看法,在未来一段时期内,微流控芯片将被用于疾病预防与诊断、药物筛选、环境检测、食品安全、司法鉴定、体育竞技、反恐、航天等事关人类生存质量和安全的各个领域。而这其中将涉及到样品的各种处理,PCR反应和酶反应等生物反应,各种化学反应,细胞分析、核酸分析、蛋白质分析和各种小分子分析,分子与分子间、细胞与分子间以及细胞与细胞间相互作用等单元操作。就拿2003年的SARS来说吧,当时我们实验室采用自行设计的RT-PCR试剂盒,在自制的由聚合酶链反应(PCR)—毛细管电泳(CE)芯片和激光诱导荧光芯片分析仪组成的微流控芯片系统上,对SARS病毒和18例SARS患者咽拭子样品进行了分析和检测,实现了芯片上的聚合酶链反应和电泳检测的微流控芯片分析。这一成果很有可能发展成为SARS早期检测的一种新的手段。Instrument:从世界范围来看,目前,中国在微流控芯片实验室的研究方面处于一个什么样的水平,或者说是处在一个什么样的位置?能否请您对此作一个评价。林:芯片实验室开始为科学家们所关注是上个世纪90年代初的事情,到了90年代中后期,在世界范围内有一批科学家先后介入这一领域,其中包括中国科学院和国内一些大学的学者。我自己真正开始搞微流控芯片是从99年开始的。由于种种原因,中国科学家起步不是最早的,但我们正在以很快的速度追赶,国内有一些实验室的工作已经取得了很好的结果。  以我们实验室为例,经过五、六年的艰苦努力,已经建立起了一套完整的具有自主知识产权的微流控芯片平台系统。包括:(1)自行设计研制了三类七台不同功能的微流控芯片仪;(2)自行设计研制了五种不同材料,不同集成度和不同结构的微流控芯片;(3)在芯片上完成了各种单元操作(膜、电泳、整体柱色谱亲和、PCR反应、酶反应、细胞培养、单细胞分析等)及其初步集成,例如在集电泳和凝集素亲和整体柱于一体的系统中,成功地分离了三种糖蛋白中的不同糖型;(4)在上述仪器和芯片上进行核酸、蛋白质、小分子的反应、分离、分析、手性药物的拆分和相互作用研究,实现了凋亡细胞活性氧类和谷胱甘肽的同时检测,以及细胞样品RNA的完整评价,并取得了单细胞裂解和内涵物测定的初步结果;(5)完成了SARS病毒基因后转录多重PCR检测,癌症病人P16基因甲基化DNA诊断和高血压基因筛查等的研究和相应的一定规模(分别为18例、159例和226例)的实际样品的测试,实现了微流控芯片系统的初级功能化。上述结果已申报40项发明专利,发表国外SCI学术论文34篇,其中近一两年被Angew. Chem. Int. Ed., Anal. Chem., Lab on a Chip 和Electrophoresis等高影响因子学术刊物录用的计16篇。  比较客观地讲,中国在微流控芯片方面的研究已经得到了国际同行学者的广泛承认,中国相关实验室的研究水平即使是在世界范围内,也是处于一个比较靠前的位置。按照目前的趋势,五年以后微流控芯片将会在国内业界得到非常广泛的研究与应用。当然我希望这个时间能够再缩短一些,我们的发展能更快一些。Instrument:就微流控芯片这项技术而言,发展到目前为止,是否已经非常完美了?还是说这项技术还存在某些缺陷需要在进一步的研究过程中得到解决?林:芯片实验室的发展前景广阔,但现有的芯片实验室的研究水平和人们预期所要达到的水平相比还有一定差距。研究工作的难点有几方面:一是微量样品与检测准确度的矛盾,芯片体积小,样品用量少,运行速度快,这给检测的准确度和精密度都带来难度。这一问题的产生往往是由于初期对这种技术掌握不够,或是在制造方面有某种缺陷造成的。随着这项技术的逐渐普及,加工水平的逐步提高,这一问题是可以被克服的;二是芯片的小尺寸与检测器等相对较大体积的“外部世界”之间的矛盾。这一问题应当也是发展过程中的问题,而不是技术的根本性缺陷。譬如:传统的质谱仪一般都体积庞大,与芯片实验室的发展不匹配。但近来质谱芯片的研制已有报道,这种质谱芯片将离子化腔、加速电极、漂移腔、检测阵列等器件集成在只有几枚硬币大小的硅片上,检测质量达10-12克。所以说随着微纳米技术的发展,检测装置小型化的问题是有可能得到解决的。  目前困扰科学家的一个问题是,微流控芯片系统至今为止还没有拿出一个能够让大家为之一振的“有杀伤力”的,也就是说其他手段无法替代的应用成果,国外称之为Killer Application。目前,全球许多实验室,包括我们在内的,都在为此努力的工作。我相信,Killer Application迟早是会出现的。现在在某些领域,譬如细胞培养和分析方面,微流控芯片的独到性已经有所反映。  但是,我们不能等到Killer Application出现以后再进入这一领域,一名优秀的科研工作者必须要尽可能多地参与一项研究的发展进程。如果中国科学家不能积极、主动地参与微流控芯片平台的发展过程,那么若干年后,相当一批芯片仪器就不得不从国外进口,而我们所能做的只是用买来的国外商品仪器做一些零零星星的应用工作。中国在很多高端分析仪器上吃亏,就是因为这个问题,这不能不说是我们的一个悲哀。目前,在微纳米技术领域,微流控芯片是我国和国外差距比较小的一个分支,如果能够有更多的人参与进来,特别是如果能有相关企业投入到这一领域,最终将极大推动这一平台研究的产业化进程。Instrument:谈到产业化问题,您认为微流控芯片技术的产业化前景如何?它的市场有多大?国外是否已有商品化产品出现?林:我先回答你的后面一个问题。据我所知,加拿大和日本已有个别通用性实验室用产品出现,但是价格普遍昂贵。像一块简单的玻璃芯片大概要200美金,一套带UV检测的工作站要卖3万欧元左右。而且,日本的产品还不卖给中国人,只销往欧美地区。此外,安捷伦公司2004年也首次拿出了芯片LC-MS的构思,虽然还不是很成熟,但从中我们可以看到微流控芯片已经进入到了实质性的商品开发阶段。  就我们实验室而言,目前我们开发的芯片和芯片工作站大体已到了准商品化阶段,香港大学已经订购了我们的一套系统。作为一家中科院的科研机构,搞产业化确实不是我们的长处,但我们也试图在这方面进行一些探索,我们最终的目标是希望广大的中国用户都能够用得起中国人自己的产品。如果说微流控芯片作为临床诊断的一种工具,距离最终进入医疗机构可能还有一段路要走的话,但它作为一种通用性平台被广泛应用在大专院校和科研机构的生物实验室也就是未来几年的事情。微流控芯片最终的出口应当是在超市,一旦达到民用化程度,其市场潜力将是不可限量的。  我个人认为,微流控芯片实验室已经到了产业化的前夕,我希望有远见的企业家尽快介入到这一技术的发展过程中来,大家同舟共济,一起滚打几年,一起来改进技术,培育市场,共同发展。某种意义上说,这也是一种机会,等市场完全成熟了再介入进来可能就太晚了一些。Instrument:有一个关于您个人的问题也是我非常感兴趣的。您原来是搞毛细管电泳的,而且在毛细管电泳领域取得了非常突出的成就(编者注:林炳承教授目前是《Electrophoresis》杂志的副主编),在这种情况下,是什么原因使您甘冒一定的风险,转到微流控芯片这个全新领域的呢?在进入到一个完全崭新的领域后,您遇到的最大的困难是什么?林:作为一名科学家,有几种素质是很重要的,比如说洞察能力和把握能力,他应能看得远一些,看到现时不为别人重视,却又极具发展潜力的前瞻性、方向性的重大问题,作一个大一点的布局,并且能够不失时机地紧紧抓住,使他所领导的课题组从事的研究工作符合几年甚至十几年后学科发展趋势,并且尽可能地满足社会民生的实际需求。  当然要做到这一点不那么容易,特别是当你已是一个资深科学家的时候,在原来的那个领域你可能已经很有地位,也可能已得到国内外同行的公认,但是到一个新的领域,昔日的光环不复存在。这需要判断,需要勇气,需要重新学习,有时甚至需要从零开始。这样的做法,对自己会很累,弄不好还可能很狼狈。但客观上却又往往很重要,因为你所孜孜以求的可能关系到未来一段时期国家在世界上的核心竞争力,你还可能为国家培养出一大批急需的这一领域的高层次人才。  坦率地讲,我们一开始确实非常不容易,全世界大多数实验室的起步时间非常接近,没有任何现成的东西可以借鉴。曾经有两年的时间,工作进展迟缓,一个又一个的障碍压得人透不过气来。我曾反复地问自己,“有没有看错”?就这样反复思考,反复实践,终于没有动摇。  结果证明我们当时的决定是正确的,经过课题组同事和学生的不懈努力,我们终于建成了有自主知识产权的微流控芯片平台及其应用系统,取得了重要的阶段性成果。Instrument:那么,您认为微流控芯片未来的发展趋势是什么?您下一步的工作将主要集中在哪些方面?林:我想微流控芯片下一阶段的发展趋势应当是集成化和功能化。我们已反复强调多种单元技术在微小空间上的灵活组合和规模集成是微流控芯片的基本特点。集成化是大势所趋,集成化的目的是实现某种功能,满足社会的某种需求。总体而言,我们将依照上述我们对微流控芯片发展趋势的判断强化我们的工作。一方面我们将会推进芯片设计及操作单元集成化方面的研究。现在我们已经可以完成两个或三个操作单元的集成,譬如分析一个样品需要三个工序,样品处理——反应——色谱分析,这样三个过程现在已经可以放在一块芯片上完成。小集成已经做到了,规模化的集成将会继续研究下去,当然同时还要考虑芯片设计的优化;另一方面,我们将拓展微流控芯片的应用领域,在这方面,我们实验室已经做了大量的工作,应该说是非常有特色的,我们会继续保持这一优势,努力实现更多的功能化。比如我们要把血样固相萃取、膜分离、核酸提取、核酸PCR反应、扩增产物分离、检测等功能集成在一块芯片,用泵和阀控制整个流路,只要采一滴血输入,样品自动运行后即能得到最终体内某种DNA的分布结果。又比如,我们把细胞培养、分选、裂解、内涵物检测等单元操作集成到一块芯片上,观察不同细胞在相同药物作用下的不同反应,测定其某种成分在不同作用下的不同变化等等。这样一些具有DNA测定或细胞分析功能的微流控集成芯片就有可能因为样品量小、成本低廉、控制简单、省时省力而具有广阔的社会需求。  在开展自身研究的同时,我们还将努力促进这一新兴领域的普及工作。在这一点上,我们希望能够和仪器信息网紧密合作。“没有普及就没有提高”,我们真诚地欢迎国内的有识之士和我们一道,将中国微流控芯片实验室的研究工作推向一个新的高度。  后记:2004年9月的美国 Business 2.0 杂志封面文章将微流控芯片实验室称之为“改变人类未来的七种技术”之一。据不完全统计,目前全世界已至少有30多个重要的实验室(包括MIT,Stanford大学、加州大学柏史莱分校、美国橡树岭国家实验室等)和一批大公司在从事这一领域的研究和开发。作为中国优秀科学家的代表,林炳承教授在毛细管电泳研究达到顶峰时,凭借其敏锐的科学直觉,适时地把研究重点转到以医学诊断和药物筛选为目的的微流控芯片技术上,同时在这个过程中,林炳承教授领导的实验室形成了自己极具特色和核心竞争力的积累。在与林教授的交谈过程中,笔者深刻感到,林教授在他长期的科学实践当中,始终贯穿着“把握方向、长期坚持、强化积累、推动发展”这样一种坚定信念。联系电话:0411-84379065电子邮箱:bclin@dicp.ac.cn单位地址:大连市中山路457号 林炳承教授简历:  从事分离分析方面的研究,并以生物医学和药学为研究和应用的主要背景,80年代以色谱为主,90年代为毛细管电泳,2000年起致力于微流控芯片实验室研究。  林炳承教授课题组围绕系统生物学研究需要,以微流控芯片为主要平台,力图在细胞和分子层面,甚至是单细胞、单分子水平上,实现以不同单元技术灵活组合、大规模集成成为特征的疾病诊断和药物筛选。  已发表论文约200篇,出版《毛细管电泳导论》(科学出版社)等著作5部,申请专利67项(发明44项),已授权22项(发明5项)。获辽宁省自然科学奖一等奖,中国科学院自然科学三等奖各一次。已培养研究生20余名,其中一名获全国百篇优秀博士论文奖。2001年全国优秀博士学位论文指导教师,2002年中国科学院优秀博士生导师。德国 Tübingen大学、美国Truman 州立大学、香港大学、意大利科学院客座教授,德国洪堡基金(AvH)、日本学术振兴会(JSPS) 研究员。任第一至六届全国毛细管电泳会主席或主席之一,第一至五届亚太国际微分离分析会主席或主席之一,JBBM 杂志编委,Electrophoresis 杂志编委,客座主持该刊两期编辑工作,2005年起出任Electrophoresis杂志副主编。
  • 浙江首家芯片全要素检测分析实验室落户杭州高新区
    近日,浙江省首家芯片全要素检测分析实验室(季丰实验室)落户杭州高新区(滨江),继杭州集成电路公共测试服务中心等平台后,杭州芯片测试领域再添新成员!据了解,该实验室主要为芯片企业提供失效分析、可靠性验证等芯片分析验证专业技术服务,还包括测试方案开发、晶圆测试、成品测试及相关配套服务。与传统的芯片测试量产模式不同,该实验室更加注重利用先进科学仪器设备,对少量的芯片工程样品批次进行彻底的解剖分析验证。公开信息显示,此前浙江省尚无此类全要素检测分析第三方机构。杭州芯片设计公司、封测厂与晶圆厂等,往往要将样片送往上海等地进行分析验证,大大增加了人力成本、时间成本,延长了从设计到量产的时间。该实验室落地以后,将为企业提供更专业全面的测试分析验证服务,从而有效缩短企业研发量产周期。芯片测试一直被看成是芯片封测的一部分,但伴随着国内芯片行业的不断壮大,单靠传统一体化封测企业已不能满足当下的测试需求,芯片测试向专业化发展的趋势越加明显。在此背景下,该实验室的落地可以说也是杭州推动芯片测试分工化、专业化、高端化发展的一个缩影。实际上,早在2019年,杭州高新区(滨江)便已提出“争创全省首个芯片设计与测试产业创新服务综合体”,并通过打造完整的全“芯”产业链、搭建高能级的公共服务平台、培育有影响力的产业集群等措施持续完善产业生态,为本地芯片测试行业发展提供了较大的市场空间。实验室相关负责人介绍,当初实验室选择落户高新区(滨江),正是看中了其设计业企业集聚、产业链完善所带来的发展潜力。公开数据显示,杭州高新区(滨江)重点软件和集成电路企业占全省比例超过70%。在较为强势的设计领域,2021年,高新区(滨江)设计业产业规模再次扩大,全年产值超200亿元。在季丰实验室销售总监江磊看来,随着我国对芯片技术的日益重视,以及科创板对芯片行业的大力支持,芯片研发进程将不断提速,对于芯片分析验证的需求也越来越旺盛,这为第三方专业服务企业提供了生长的土壤。据介绍,目前该实验室已为浙江省内80余家芯片企业提供检测分析服务。有分析认为,随着芯片复杂度的提高,对验证测试的要求将更加严格。在这一趋势下,未来芯片测试这个“隐形赛道”的价值将进一步显现。当前,杭州芯片设计业的产业资源和领先优势为测试业的发展奠定了坚实基础,未来随着杭州芯片设计、制造等行业的加速发展,相关企业的分析验证需求进一步扩大,杭州芯片测试或将打开更广阔的空间,进而为推动芯片产业链发展提供更有力支撑。
  • 上海汽车芯片工程中心检测实验室启用,这些测试项目已开始运作
    上海汽车芯片工程中心检测实验室启用 本文图均为 受访者 供图汽车的电动化变革推动了汽车芯片市场的快速增长,而芯片测试是保证芯片质量和可靠性的重要环节。5月13日,澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者从上海市嘉定区获悉,近日,位于嘉定的上海汽车芯片工程中心检测实验室正式启用,将以更全面、更可靠的测试服务助力汽车产业发展。上海汽车芯片工程中心检测实验室启用上海汽车芯片工程中心检测实验室是上海汽车芯片工程中心有限公司打造的具有公信力和权威性的第三方汽车电子芯片检测平台,实验室总面积约2700平方米,一期引进大型测试设备超30台。目前,实验室已优化质量管控和可靠性测试标准,加速环境应力测试、加速生命周期模拟测试、封装组装完整性测试、电性验证测试等AEC-Q100芯片检测认证实验项目已全面开始运作。“目前实验室可提供汽车芯片可靠性测试、失效分析、工程测试等,在助力上游满足车规标准的同时,保障下游供应链安全。”上海汽车芯片工程中心有限公司检测实验室业务主管姜辰刚表示,年内计划推进实验室二期建设,将引入更多设备提升测试能力,满足不同芯片产品的测试需求,帮助提升产品生产质量;同时,以更全面、更可靠的测试服务助力企业攻关高端汽车芯片的设计和制造。
  • 美开发“芯片实验室”:20分钟制1个 成本仅为1美分
    美国斯坦福大学医学院的研究人员日前开发出一种极其廉价并可重复使用的诊断用“芯片实验室”技术,芯片生产成本仅为1美分。研究人员称,与低成本测序技术一样,这一技术或会给医疗诊断领域带来一场新革命。相关研究6日在线发表在美国《国家科学院院刊》上。  新芯片实验室系统集成了微流体技术、电子技术和喷墨打印技术,由两部分组成:第一部分是一个用来容纳细胞和可重复使用电子带的硅树脂微流控制室 第二部分是一台使用商用导电纳米墨水、可将电子带打印到柔性聚酯片上的普通喷墨打印机。作为一个多功能平台,这一系统可用于分析多种类型细胞,芯片会根据细胞固有的电特性来区分各类细胞——外加电场会使微流控制室内的不同细胞因极化率的差异而被拉向不同方向。新系统具有很高的精准度,还因无需使用荧光标签或磁标签而极大提高了细胞分析的效率。  这种多功能生物芯片系统很适合用来进行小规模样本化验,可帮助医生从多种细胞中提取单一类别细胞,分离稀有细胞,或对各类细胞计数。该系统成本低廉,一个芯片的生产成本只要1美分,20分钟即可制成一个。与价格昂贵的流式细胞分析仪相比,使用成本要低一个数量级。  研究人员指出,如同低成本测序技术带来了医疗保健和个性化医疗革命,这一低成本“芯片实验室”技术同样会带来诊断领域的新革命,推动全球医疗保健事业的发展。即使在研究领域,这一系统同样拥有很大的应用潜力,有助于科学家在短时间内分析更多的细胞,进行相应的基础研究。  总编辑圈点  把化学生物实验室缩小并集成到芯片的尺度,为化学生物过程提供微平台,这就是芯片实验室。高效、灵敏是这种迷你实验室的优势。不过,一般来说,新技术商用过程的拦路虎是“成本”。当其成本高企,就很难真正进入大众医疗保健领域。这次,研究人员开发出的廉价诊断用芯片实验室,若技术可以惠及更多病人,其经济效益和社会效益均不可小觑。
  • 光谷实验室短波红外芯片完成中试,年内预计销售千万元
    一颗黄豆大小的芯片,利用新技术胶体量子点红外探测成像做成“视觉芯片”,装到手机、检测器上,可以“穿透”介质,看到肉眼看不到的“真相”。光谷实验室近日宣布,其联合科研团队(华中科技大学实验室、温州实验室)研发的胶体量子点成像芯片已实现短波红外成像。目前,已完成小试、中试,可大面积加工,兼容12寸CMOS晶圆制备工艺,同时成本极低,有望颠覆市场。成果转化的背后“冷板凳”一坐就是12年多年来,高亮专注于CQD红外探测芯片的基础应用研究,主要贡献体现在CQD芯片材料、器件、集成的核心制备。“不要看这一颗颗小小的芯片,它们价值不低,一颗可以卖到5000元至1万元。”光谷实验室联合创始人、华中科技大学武汉光电国家研究中心教授高亮指着自己团队研发的产品,自豪地介绍。高科技的背后是半导体光电相关的原理,“它是用胶体量子点,把红外光给吸收了,然后把它变成电子,电子再被这个读数电路进行处理,最后得到红外的图像。”胶体量子点(CQD)红外探测芯片技术正在向第三代微型、高性能和低成本的方向发展,是我国实现红外探测芯片技术弯道超车的突破口。胶体量子点成像芯片12寸CMOS晶圆,目前已完成小试、中试,可大面积加工。12年前,高亮是华中科技大学光学与电子信息学院院长唐江教授的博士生,出于自己的喜好和判断,他并没有选择当时半导体国际前沿领域的热门方向。“新的、火热的科研,也许发论文会更容易,但我对半导体新材料电子器件更感兴趣。”高亮称,读书时,他选择了在二维材料半导体、钙矿半导体、硫金属氟化物等领域“坐冷板凳”。兴趣是最强的创新驱动,大三时,高亮做了一个课程设计“用光电的形式测自己的心跳”,读研的时候,高亮觉得“红外光一般人也看不到,但它有那么多功能,我要一直跟下去”。基于量子点材料做红外探测器的方式,他跟随师兄们做了大量的研究实践。“博士期间去了多伦多大学,看到国际最新的发展趋势,也更坚定了自己要在这条路上一直走下去的决心。”回过头来看,高亮的产学研经历,正是一条“以用为导向”的科研成果转化之路。近日,高亮获评2023年“湖北向上向善好青年”。据了解,多年来,高亮专注于CQD红外探测芯片的基础应用研究,主要贡献体现在CQD芯片材料、器件、集成的核心制备。针对CQD芯片材料缺陷多、器件结构不兼容、集成工艺不成熟等瓶颈问题,提出芯片材料液相外延钝化新策略、设计制备新型顶入射器件、开发硅基一体化集成工艺,依托团队联合华为公司研制出国内首款CQD红外探测芯片,与同类CQD芯片比较,外量子效率国际领先。“视觉芯片”突破五大关键环节做出国内首款样机高亮(中)介绍自己团队研发的产品。据了解,量子点成像芯片也称“视觉芯片”。在食品检测、半导体检测等工业应用中,基于短波红外成像的机器视觉如同机器的“眼睛”,具有重要意义。成像芯片作为成像系统最核心部件,对成像质量以及相机成本均起着决定性作用。国外铟镓砷短波红外芯片造价极其昂贵,使得短波红外相机均价高达25万元,严重制约着市场增长。进口一枚短波红外做成的芯片往往需要上万元,而光谷实验室同类产品量产后,只售数百元。利用颠覆性技术胶体量子点红外探测成像做成的“视觉芯片”(右)及芯片封装模组(左)装到手机、检测器上,可以“穿透”介质,看到肉眼看不到的“真相”。高亮称,50人的团队是新一代短波红外成像芯片开拓者,唐江教授任首席科学家,他和华中科技大学光学与电子信息学/武汉光电国家研究中心双聘副教授张建兵是联合创始人,包括华中科技大学参与校内基础研究的学生,团队人员中80%以上为硕博高材生。联合科研团队先后突破了材料—器件—电路—集成—系统5个关键环节,突破传统工艺限制,开拓全新工艺路线,低温一体化集成,开发研制出国内首款量子点红外成像样机,售价将只有国外的1%,成本大大降低。目前,产品订单已遍布全国,南方科技大学、浙江大学、西北工业大学和国内消费级龙头模组企业均向光谷实验室“抛下橄榄枝”。穿云透雾,面向手机模组、车载相机等消费级应用场景,该产品已申请十五项发明专利,已获授权七项。产品已应用在车载应用、水果分拣、物质检测、半导体检测、安防监控等领域。“仅一二个月,我们就销售了50多万元,今年预计将达到1000万元以上。”看可见光之未见,开辟短波红外新时代!高亮和团队对未来充满了期待。
  • 上海汽车芯片工程中心和检测认证公共实验室揭牌,两平台作用何在?
    12月6日,在“车芯联动,创芯未来”2023上海市汽车芯片产业创新发展工作推进会上,上海汽车芯片工程中心、上海汽车芯片检测认证公共实验室揭牌。汽车芯片是汽车和集成电路两大产业的结合体。会上,上海汽车芯片产业联盟聚焦整车、零部件企业需求,发布了汽车芯片产品攻关榜单,涵盖MCU、SoC、传感器等多种类型,共计10款汽车芯片产品,拟通过揭榜挂帅方式,面向全国遴选优势企业开展技术攻关。相关整车、零部件与芯片企业围绕车规级MCU、高边驱动、隔离芯片、SoC芯片等汽车芯片产品进行了攻关项目签约。此举将充分发挥整车、零部件企业终端应用的引领作用,促进上下游产业链协同创新。12月6日,“车芯联动,创芯未来”2023上海市汽车芯片产业创新发展工作推进会举行。澎湃新闻记者 俞凯 图2025年将培育百家汽车芯片设计企业上海市经信委主任张英在推进会上介绍本市汽车芯片产业发展情况时透露,汽车和集成电路两大产业是上海战略性、支柱性、先导性产业,上海已布局8家整车企业、600余家国内外主要零部件企业,今年1-10月新能源汽车产量103万辆,占全国14%,集成电路产业规模超3800亿元,约占全国25%。上海“车芯联动”有着良好基础,在终端应用牵引上取得了一定成效。下阶段,上海将聚焦提升技术创新硬核力、场景应用支撑力、产业竞争软实力,进一步提升汽车芯片产业核心竞争力,力争到2025年形成较为完善的汽车芯片产业体系,培育2家以上汽车芯片IDM模式企业、100家以上芯片设计企业,构建涵盖芯片设计、制造、封装、测试、认证的车规级芯片产业完整体系,持续保持全国领先水平。张英表示,为实现上述目标,上海将加大汽车芯片供给能力,加大车用EDA研发力度,全面提升汽车芯片设计水平,加快补齐芯片封装测试能力,积极推进IDM发展模式;推动自主芯片装车应用,发挥整车、零部件企业的终端应用牵引作用,推动相关保险机构设计汽车芯片保险产品;打造汽车芯片产业生态,建设汽车芯片工程中心,建立汽车芯片检测认证平台,提升汽车芯片标准化能力,推动专业人才体系建设。两个平台的揭牌成立作用何在?本次揭牌的上海汽车芯片检测认证公共实验室,由上海机动车检测认证技术研究中心有限公司承建,将为汽车芯片产业链上下游企业提供AEC-Q检测、CNAS资质认可等服务。上海机动车检测中心副总经理苍学俊在接受采访时指出,汽车芯片跟传统的消费类电子芯片有很大不同,它种类特别多,应用环境又很苛刻,而且对安全的要求特别高,虽然占整车的比重价值不高,但它一旦发现问题,造成的损失和后果是很大的。所以汽车芯片的质量安全验证非常关键,今天揭牌成立的上海汽车芯片检测认证公共实验室,就是要打造一个能够对汽车芯片进行安全质量检验、检测、验证的公共服务平台。“其实,在汽车电子芯片的行业里面,大家在车规级验证过程中一直有一种误区,认为好像通过了一些车规的高低温、震动等环境检测就可以了。实际上更重要的,是要进行功能安全和信息安全的验证,避免一些安全风险,过去这一点往往被忽略。”苍学俊举例说,自动驾驶感知融合的处理芯片,如果在计算过程和逻辑处理上出现一些问题,就会造成很严重的安全后果。比如说它的一些通讯芯片,如果安全防护做得不到位,很容易被外界攻击,数据传输过程当中的安全性、完整性、有效性等都会受到损失。如果要发展自主的车规级芯片,检测验证这一关是非常关键的。澎湃新闻记者从推进会上同时了解到,上海汽车芯片工程中心作为一个第三方共性技术研究平台,致力于为汽车芯片产业链上下游企业提供设计研发、工艺协同优化、中试及小批量量产等服务,协助打造高可靠性的汽车芯片产品。上述两大平台的揭牌成立,有助于上海整个汽车芯片应用生态的形成,更好地促进供应链上下游融合发展。
  • 有望颠覆市场!湖北光谷实验室攻克短波红外成像芯片新技术
    湖北光谷实验室近日宣布,其科研团队研发的胶体量子点成像芯片已实现短波红外成像,面阵规模 30 万、盲元率低于 6‰、波长范围 0.4-1.7 微米、暗电流密度小于 50nA / cm2、外量子效率高于 60%,号称“性能优越”。相关负责人介绍,这一技术的核心优势有:图像分辨率高,理论上像素尺寸仅受限于艾利斑直径;溶液法低温加工,与任何形貌的基底均兼容;探测波段高度可定制化,探测波段不受衬底吸收影响;可大面积加工,兼容 12 寸 CMOS 晶圆制备工艺,“同时成本极低,有望颠覆市场”。光谷实验室表示,在食品检测、半导体检测等工业应用中,基于短波红外成像的机器视觉如同机器的“眼睛”,具有重要意义。成像芯片作为成像系统最核心部件,对成像质量以及相机成本均起着决定性作用。传统铟镓砷短波红外芯片造价极其昂贵,使得短波红外相机均价高达 25 万元,严重制约着市场增长。光谷实验室团队通过 4 年时间,全力攻关量子点技术,通过低温的溶液法制备工艺,实现可与硅基芯片一体化集成的量子点短波红外成像芯片,其探测波段范围远超传统铟镓砷芯片,同时制造成本仅不到百分之一。▲ 产品部分应用领域目前,光谷实验室团队面向手机模组、车载相机等消费级应用场景,已申请十五项发明专利,已获授权七项。产品已应用在车载应用、水果分拣、物质检测、半导体检测、安防监控等领域。IT之家查询获悉,湖北光谷实验室成立于 2017 年,致力于解决制约我国科技发展的关键问题,研究方向涵盖光电子技术、高端装备制造、人工智能等领域,以提升光电领域原始创新能力、突破光电产业发展关键技术瓶颈为使命,以基础研究、应用基础研究和应用研究为任务,打造战略性、前瞻性、基础性科技创新的综合性光电科研平台。
  • 数字多媒体芯片技术国家重点实验室通过建设可行性论证
    2010年6月8日,科技部基础研究司组织专家在北京对依托中星微电子有限公司建设的数字多媒体芯片技术国家重点实验室的建设计划进行了可行性论证。科技部基础研究司、北京市科委有关负责同志以及依托单位的领导和实验室工作人员参加了会议。   专家组听取了实验室建设计划汇报,进行了实地考察。专家组认为,该实验室围绕数字多媒体芯片技术的前沿和关键问题,确定了数字多媒体信号和信息处理技术、超大规模SoC芯片设计技术、相关行业技术标准的研究和制订等研究方向,定位准确。实验室建设计划合理可行,专家组一致同意通过该实验室的建设计划。并建议实验室围绕国家数字多媒体芯片产业链的关键技术,加强实验室中长期规划,深化产学研合作。   2010年初,科技部发文批准了第二批56家企业国家重点实验室的建设申请,其中包括信息领域的5家实验室。目前已有3家信息领域的企业国家重点实验室通过了建设计划可行性论证,另外2家实验室的论证工作也将于近期进行。
  • 微型芯片实验室可用于癌症的早期检测
    日前,来自光子科学研究所(简称ICFO)的科学家们开发出一种全新的芯片实验室,能够在一滴血液中检测出癌症的蛋白质标记物,可以用于癌症的早期检测。此种装置拥有检测低浓度标记物的能力,并且具备可靠、廉价以及便携等特点,为世界偏远地区的部署提供了可能。   众所周知,早期发现是成功治疗癌症的关键,然而不幸的是,很多癌症病例都是在晚期才被检查出来的,病毒早已扩散至全身细胞。这主要是因为大部分医疗设备只有在肿瘤生长到一定程度时才能够检测出来。   为了改变这一现状,Romain Quidant教授带领他的团队研发出一种小巧便携的新型设备,利用流体微通道,可以在一滴血液中检测出浓度极低的肿瘤标志物。   血液进入装置后会分配至微通道网格中,每个通道都包含有金纳米颗粒和特定的抗体受体。如果癌症标记物蛋白存在于血液中的话,它会自动粘附至纳米颗粒。据研究人员介绍,装置将对所有通道中血液内的标记物数量进行监测,为患者的病情提供精准的风险评估。   Romain Quidant教授表示,该装置不仅能够检测出极低浓度的蛋白标志物,而且可以在短短的几分钟内完成,具有超高的灵敏度。
  • 引进昂飞基因芯片平台 水母基因建成基因检测安全实验室
    p   近日,开发区企业北京水母科技有限公司微生物及基因检测安全实验室投入使用,主要是对分子生物学核酸样本(基因样本)进行制备和检测。实验室引进Affymetrix(昂飞)基因芯片平台,并配套实验医学领域中仪器设备、试剂、应用软件和实验室全自动液体工作站,实现了从DNA提取、芯片制备到芯片检测的全自动化,实验室将为水母基因的个人基因检测业务提供数据支持。 /p p   实验室由高通量基因分型平台、生物信息分析平台、自动化样本处理平台、现代化生物样本库组成。高通量基因分析平台可以满足不同检测需求,具备大批量样本检测能力,实现高效的数据产出率。搭建的生物信息分析平台实现对大数据存储、计算和分析能力,具备精准的分析流程,核心算法具有自主知识产权。自动化样本处理平台则提供准确的数据结果,检测全程自动化,样本处理稳定均一。 /p p   水母基因相关负责人介绍,实验室还配套建设低温生物样本库,在零下80摄氏度环境下实现长期保存生物样本的能力,可以对样本进行长期保存,必要时可以对初始样本进行二次检测。样本库实现了大批量、多类型生物样本储存能力。 /p p   水母基因已实现对1400个基因检测项目进行检测,掌握国际先进的肠道菌群检测技术,具备国内领先的生物信息分析和解读能力,可提供满足不同人群健康需求的基因体检和个性化健康指导,水母基因微生物及基因检测安全实验室的投入使用有助于加快公司业务处理能力。 /p p   成立于2015年8月的北京水母科技有限公司,是一家立足专业消费级基因检测与生物信息分析的互联网高科技企业,致力于结合基因科技、大数据、人工智能、互联网等前沿技术,用数字化的方式解码生命、解析健康,揭示生命数据的价值,现已发展成为国内消费级基因检测行业拥有健康人群DNA数据量最大的企业。 /p
  • 联合全球八大仪器设备商共建总部实验室 亚洲最大“芯片全科医院”封顶
    加快实现高水平科技自立自强,苏州工业园区充分发挥头部企业的引领作用。昨天,胜科纳米(苏州)股份有限公司总部大楼在园区上市企业产业园正式封顶,8家国际顶尖仪器设备商现场与胜科纳米签署协议,联合共建总部实验室。据悉,胜科纳米总部大楼投用后,将成为亚洲最大的芯片分析测试和辅助研发平台。胜科纳米2004年创立于新加坡,2012年随着中新深化合作的脚步来到园区。公司聚焦电子及半导体芯片领域,可提供一站式可靠性分析、材料分析等高端检测和方案解决咨询服务,是泛半导体领域研发、制造的关键技术支撑平台。目前,胜科纳米拥有200余项独创性高端分析技术,并在园区投资建设了全国最先进的CPU级别可靠性实验室。据介绍,胜科纳米是国内最早掌握7纳米、5纳米半导体工艺节点分析技术的测试中心,全球客户数量超2000家,是国内半导体分析测试细分领域里的龙头企业和“隐形冠军”,被业界誉为半导体全产业链中的“芯片全科医院”。此次封顶的总部大楼,总建筑面积约7万平方米,总投资约10亿元,未来将会配备世界半导体分析测试行业内最顶尖的仪器设备。同时,企业将进一步汇聚高科技人才资源,推动更多半导体企业联合研发,为全球半导体产业链提供更全面的分析测试服务。现场,胜科纳米与赛默飞世尔中国区分析仪器集团等8家国际顶尖仪器设备商签署合作协议。各方将协力进行半导体分析测试仪器的升级开发,共同为全球半导体行业的蓬勃发展提供强有力的支撑。
  • Dolomite公司参加第二届微流控及芯片实验室国际会议
    2018年6月8-10日,英国Dolomite公司出席了第二届微流控及芯片实验室国际会议(The Second International Conference of Microfluidics, Nanofluidics and Lab-on-a-Chip,ICMFLOC 2018)在北京召开。来自中国、美国、英国、德国、法国、瑞士、澳大利亚、新加坡、韩国等17个国家和地区的300余位代表参加了此次会议。 微流控技术是涉及物理,化学,工程,生物学,材料等学科的一门新兴交叉学科,其众多的潜在优势和广泛的应用前景受到世界学术界和产业界的极大关注。英国Dolomite公司此次展出了的微流控芯片、微流泵、芯片夹具等受到专家,学者的强烈兴趣。参观者充分肯定了Dolomite微流控设计的巧妙和技术的精准,在微流控技术上的领先地位和卓越贡献。
  • 3540万!墨子实验室自然光芯片及产业化项目仪器设备采购
    一、项目基本情况 1、项目编号:豫财招标采购-2024-724 2、项目名称:墨子实验室自然光芯片及产业化项目 3、采购方式:公开招标 4、预算金额:35,400,000.00元 最高限价:35400000元 5、采购需求(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等) 5.1标的名称:墨子实验室自然光芯片与产业化项目5.2数量:1批(具体数量详见招标公告附件)5.3技术需求:详见招标公告附件。5.4质保期:设备验收合格后1年(以最终验收结果单据签订时间为准)。5.5交货期:详见招标公告附件。5.6质量标准:合格,满足采购人要求。5.7交货地点:郑州市内采购人指定地点。 6、合同履行期限:同交货期 7、本项目是否接受联合体投标:否 8、是否接受进口产品:是 9、是否专门面向中小企业:否 二、获取招标文件 1.时间:2024年09月04日 至 2024年09月10日,每天上午00:00至12:00,下午12:00至23:59(北京时间,法定节假日除外。) 2.地点:河南省公共资源交易中心(http://www.hnggzy.net) 3.方式:供应商凭CA登陆(http://www.hnggzy.net)市场主体登录系统,在规定时间内按网站提示下载招标文件及相关资料(详见http://www.hnggzy.net公共服务-办事指南)。CA数字证书办理详见河南省公共资源交易中心门户网站(http://www.hnggzy.net/)“办事指南”专区。 4.售价:0元 三、凡对本次招标提出询问,请按照以下方式联系 1. 采购人信息 名称:墨子实验室 地址:河南省郑州市金水区明理路266-38号 联系人:苏曦 联系方式:13297975683 2.采购代理机构信息(如有) 名称:河南省机电设备国际招标有限公司 地址:河南省郑州市商都路27号财信大厦14-15层 联系人:王佩、孙鹏 联系方式:0371-86120878 3.项目联系方式 项目联系人:王佩、孙鹏 联系方式:0371-86120878
  • 血多也要省着点用,单芯片实验室只要少少的血就能得到更多的检验结果
    一想到验血时要抽好几管鲜血就会头晕的朋友们有福了。卡加里大学( University of Calgary )的 Karan Kaler 博士与其研究团队,最近发明了一种名为单芯片实验室( lab-on-a-chip )的技术,只需采集相当少量的血液便能够完成目前大部份的血液分析,换言之,未来我们只需要扎扎手指,而不必将一根粗粗的针扎进我们手臂,便能够完成许多种血液检测。   这项新技术利用一种称之为微乳剂的结构,这种不会和水溶合的物质,能够精确地控制定量的液体到指定的位置,数量级可达 pico ( 10 -12 ) 的程度。测试样本会在芯片上头进行检测,最终的结果会透过无线讯号传送到计算机上头,因此也能够减少人为污染的可能性。研究团队最终的目标希望能够制造出方便手持的设备,让有需要的患者能够在家自行检测血液或尿液。同时新的技术也能够减少等候样本分析的时间,更快让我们看到检验结果。
  • 2016年国际微流控和芯片实验室学术大会(ICMFLOC)召开
    大会现场 6月10日至12日,由大连海事大学、加拿大滑铁卢大学及北京国际力学中心联合举办的“2016年大连国际微流控和芯片实验室大会”在我校隆重举行。大连市副市长刘岩、大连高新区管委会主任靳国卫、大连市经济和信息化委员会副主任刘刚、大连市科技局副局长姜斯进以及大连海事大学校长孙玉清、副校长潘新祥等出席开幕式。大连海事大学“千人计划”特聘专家李冬青教授担任大会主席。来自美国、加拿大、欧洲、澳大利亚、新加坡、日本、韩国、印度等15个国家和地区近300名研究人员和企业代表参会。  大连市副市长 刘岩 开幕式上,刘岩代表大连市政府向本次学术会议的召开表示祝贺,他表示,本次会议的召开为相关领域专家搭建了展示和交流合作的平台,共同探讨当今微流控领域的最新进展、产业化发展前景,将进一步推进微流控芯片这一技术的转化、应用以及促进国际间交流与合作。他说,当前,以网络化、智能化为标志的新一轮技术革命正在给世界带来深刻的变化,我国已确定建设“科技强国”的宏伟目标,大连市拥有像大连海事大学在内的一批具有扎实科研能力的高等院校和研究机构,大连市政府正在规划建设国家自主创新示范区,为科学研究机构、科技成果的转化、科技人才的成长以及国际科技交流合作创造良好的环境,努力把大连建设成为创新型城市。最后,他祝愿来自世界各地的从事微流控芯片研究的专家和各项成果能够为推动世界各地科学技术的进步作出贡献。大连海事大学校长 孙玉清  孙玉清在欢迎词中表示,当前,新一轮科技革命和全球性产业结构调整方兴未艾,科技创新已成为应对经济危机、优化产业结构、催生新型经济和新的经济增长点的关键。微纳米流体力学是一门多领域交叉的新兴前沿学科,在环境监测、海洋资源开发和利用、新能源等领域具有巨大的应用潜力,相信通过与会专家的智慧碰撞,一定能够产生新的科技创新理念与成果,并为创新资源的深度交融带来新的机遇。他强调,我校在微纳流体和微流控芯片领域已有多年的研究基础,形成了多个在国内外具有一定影响力的创新团队,支撑着国家外专局“绿色航运与海上安全创新引智基地”、科技部“国家级海湾生态国际科技合作基地”等平台的发展,承担了中国载人航天、深远海资源探测和海洋环境监测等多个具有影响力的科研项目。希望各位专家借此机会与我校深入广泛交流,共同探讨协同创新的平台和途径。大连海事大学“千人计划”特聘专家 李冬青  李冬青致开幕词。他说,在过去的二十年里,微纳流体和微流控芯片研究迅猛发展,对分析、监测和诊断等一系列技术起到重大推动作用,直接影响到生物、医疗、化学、环境、航运等科学和工程领域,本次会议召开的目的,是为全球该领域的尖端研究人员提供一个交流平台,促进相关领域的进一步发展。最后,他代表大会组织委会,对大连海事大学以及各位参会人员的支持表示感谢。大会现场  据了解,此次会议是首次微流体及微全分析系统在机械工程、海洋、能源、航天以及生物医学等领域中应用方面的国际会议。会议历时3天,以大会报告、专题报告、邀请报告、口头报告、墙报等交流形式,为与会专家、青年学者、企业等提供一个与国内外知名学者互动和学术交流的机会,以促进相关学科的深入发展。与会者就微纳流体基础理论及应用、微全分析系统、微流控芯片便携式检测仪器研发及在船舶以及海洋、能源、航天等领域的应用进行了广泛深入的学术研讨。其中,来自英国科学院院士、英国格拉斯哥大学Jonathan Cooper教授,德国科学院院士、德国Freiburg大学Roland Zengerle教授,加拿大工程院院士、多伦多大学David Sinton教授、清华大学的程京院士,东京大学前副校长Takehiko Kitamori教授、世界知名微流体和微流控芯片学者瑞士ETH Zurich的Andrew deMello教授、英国南安普顿大学Hywel Morgan教授、美国密歇根大学Shuichi Takayama教授、韩国科学技术高级研究院Je-Kyun Park教授等一批国内外学者作相关报告。  微纳米流体力学是一门多领域交叉的新兴前沿学科,对其蕴含的基本科学问题进行深入的研究,可有效支撑微全分析系统、微机电和微能源装置、晶体生长、稀薄气体流动和磁流体等研究的发展,并且在海洋环境监测、资源开发和利用、新能源、分析化学、生物、医学以及医疗诊断等领域具有巨大的应用潜力。
  • 哈佛大学联合阿尔贡国家实验室开发出基于MEMS芯片的超级透镜
    p   将超表面透镜和MEMS技术相结合,或能为光学系统带来高速扫描和增强的聚焦能力。 /p p   目前,透镜技术在各个领域都获得了长足的发展,从数码相机到高带宽光纤,再到激光干涉仪引力波天文台 LIGO的仪器设备等。现在,利用标准的计算机芯片制造技术开发出了一种新的透镜技术,或将替代传统曲面透镜复杂的多层结构和几何结构。 /p center img alt=" " src=" http://07.imgmini.eastday.com/mobile/20180226/20180226155844_edbff27bad1f96d86a071f94afa52e29_1.jpeg" height=" 249" width=" 533" / /center p   集成在MEMS扫描器上的基于超表面技术的平面透镜(超级透镜),左图为扫描电镜图片,右图为光学显微成像图片。在MEMS器件上集成超级透镜,将有助于整合高速动态控制和精确波阵面空间控制优势,打造光控制新模型 /p p   与传统曲面透镜不同,基于超表面光学纳米材料的平面透镜相对更轻。当超表面亚波长纳米结构形成某种重复图纹时,它们便可以模仿能够折射光线的复杂曲度,但是体积更小,聚光能力更强,同时还能减少失真。不过,大部分这种纳米结构器件都是静态的,功能性有限。 /p p   据麦姆斯咨询报道,超级透镜技术开拓者——美国哈佛大学应用物理学家Federico Capasso,和MEMS技术早期开发者——美国阿尔贡国家实验室纳米制造和器件小组负责人Daniel Lopez,他们俩来了一番头脑风暴,为超级透镜增加了运动控制能力,例如快速扫描和光束控制能力,或将开辟超级透镜新应用。 /p p   Capasso和Lopez联手开发了一款器件,在MEMS上集成了中红外光谱超级透镜。他们将该研究成果发表在了本周的《APL Photonics》期刊上。 /p p   MEMS是一种结合微电子和微机械的半导体技术,在计算机和智能手机中可以找到,包括传感器、执行器和微齿轮等机械微结构。MEMS现在几乎无处不在,从智能手机到汽车安全气囊、生物传感器件以及光学器件等,MEMS可以借助典型计算机芯片中的半导体技术完成制造。 /p
  • 3D打印微型旋转过滤器,可重复用于芯片实验室的微粒过滤
    来自中科大、合肥工业大学和日本RIKEN高级光子学中心的研究人员制造了一种磁驱动旋转微过滤器,可用于过滤微流体设备内的颗粒。他们通过创造一种磁性材料制成了微小的转动过滤器,这种材料可以与一种称为双光子聚合的非常精确的3D打印技术一起使用。作为利用便携性、安全性和效率优势的微型实验室平台,片上实验室系统已广泛应用于各个领域。近年来,得益于飞秒激光微纳制造技术的不断进步,用于三维(3D)高精度加工、微光学、微流体等多种功能微元件和微机械可以通过简单的程序集成到微芯片中,实现分子检测、细胞操作、催化反应等应用。常见的功能性微芯片之一是微分选装置,对分离颗粒和富集特殊细胞具有重要意义,并已成功应用于单细胞分析、药物筛选、血细胞分离等。目前的微流控分选方法可分为主动分选和被动分选。前者需要使用外部设备或外力,操作复杂,需要昂贵的设备。同时,后者在集成无源微器件的微流控芯片中实现了无外力的细胞或颗粒分选。微米级微孔过滤器是一种传统的被动分选装置,可以根据孔径大小对颗粒或细胞进行分选。由于过滤器中的孔的数量和形状不能在分选过程中动态改变,因此无法灵活地按需分选不同的颗粒或细胞,从而限制了微芯片的使用。因此,开发一种可以自由切换过滤、通过、选择性过滤等过滤模式的多功能过滤器,可以使应用多样化。在该研究中,来自中科大、合肥工业大学和日本RIKEN高级光子学中心的研究人员使用飞秒激光双光子聚合在微流控芯片中制造了磁性旋转微过滤器。研究人员首先合成了磁性纳米颗粒,将其混合在光刻胶中以制备磁性光刻胶。为了聚合制备的磁性光刻胶,优化了激光功率密度、脉冲数和扫描间隔等不同工艺参数。然后在载玻片上制作旋转微过滤器,并测试其磁驱动性能。最后,将旋转微过滤器集成到微流控芯片中。在恒定磁场下证明了微流控芯片内部过滤器对“过滤”和“通过”模式的磁响应。过滤性能是用在酒精溶液中含有直径为 2.5 和 8.0 µm 的聚苯乙烯 (PS) 球体的悬浮液来测试的,显示完全过滤了 8.0 µm 的颗粒。设想这种磁驱动旋转微过滤器可以在血细胞分选、微粒纯化和循环肿瘤细胞分离方面提供广泛的应用。▲图1. 磁驱动旋转微过滤器的制造过程和磁性颗粒的表征。(a) 具有可切换模式功能的磁驱动旋转微过滤器的制造过程示意图。(b) [Math Processing Error] 纳米粒子的 XRD 图。(c) 小熊猫的 SEM 图像。EDX 映射图像说明来自印刷的小熊猫的 (d) 覆盖层、(e) 碳和 (f) 铁。比例尺:5 µm。他们使用双光子聚合创建了新的过滤器,它使用聚焦的飞秒激光束来固化或聚合一种称为光刻胶的液体光敏材料。由于双光子吸收,聚合可以以非常精确的方式完成,从而能够制造微米级的复杂结构。图2. 双光子示意图为了制造微过滤器,研究人员合成了磁性纳米粒子并将它们与光刻胶混合。制造旋转式微过滤器要求它们优化用于聚合的激光功率密度、脉冲数和扫描间隔。在载玻片上测试其磁驱动特性后,他们将微过滤器集成到微流体装置中。多种过滤模式为了过滤较大的颗粒,应用垂直于微通道的磁场。过滤过程完成后,可以通过施加平行于微通道的磁场释放大颗粒,这将使微过滤器旋转 90°。然后可以根据需要重复过滤过程。研究人员使用混合在酒精溶液中的直径为 8.0 和 2.5 微米的聚苯乙烯颗粒验证了过滤器的过滤性能。“很明显,小于孔径的颗粒很容易通过微过滤器,而较大的颗粒则被过滤掉,”中国科学技术大学的张晨初说。“在通过模式下,过滤器捕获的任何较大颗粒都会被流体冲走,从而防止过滤器堵塞并允许重复使用微过滤器。”▲图3. 磁力旋转微滤器的参数优化与设计。(a) 不同激光功率密度下最小脉冲数的聚合窗口。(b) 磁旋转微过滤器的示意图。【数学加工误差】为外径,【数学加工误差】为轴套内径。盖玻片上的磁性旋转微过滤器 (c) 和通道中的 (d) 的 SEM 图像。所有比例尺:10 µm。▲图4. 制造的微过滤器的磁驱动旋转。(a) 在平面上操纵磁旋转微过滤器的示意图。(b) 通过施加不同方向的均匀磁场,在平坦表面上的液体环境中操作磁旋转微过滤器的演示。(c) 磁性操纵通道中旋转微过滤器的示意图。(d) 和 (e) 在充满乙醇的微通道中展示磁性旋转微过滤器的旋转以切换模式。该研究得到了中国国家自然科学基金、中国国家重点研发项目、中国博士后科学基金和中央大学基础研究基金的支持,相关成果发表在光学学会杂志Optics Letters上。
  • 华测检测蔚思博金桥芯片实验基地正式开业
    据华测检测消息,12月5日,华测检测认证集团股份有限公司在上海浦东金桥产业园举办华测蔚思博(CTI-VESP)金桥芯片实验基地的开业典礼。  华测检测集团总裁申屠献忠表示,芯片半导体分析与测试一直是华测集团重点投资的战略发展领域。自2019年起至今,在该领域,华测已在上海金桥、浦江、张江、合肥、中国台湾新竹布局了五大实验室,此次新建的金桥实验室基地是其中规模最大、服务能力最全面的RA/ESD专业实验室。未来华测集团和华测蔚思博将在芯片半导体战略赛道上持续投入,包括拓展FA能力,为半导体客户群体提供一站式解决方案。
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