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底特律活塞

15分钟就能检测新冠病毒!光谱传感器如何做到的

截止目前,全球累计确诊新冠肺炎超过2258万例,死亡超78万例。

事实并没有像我们期待的那样,夏天的高温也无法阻止疫情蔓延。

科学的想象力无限,艾迈斯半导体将光谱传感技术应用到COVID-19检测中,弥补目前PCR检测方法的缺点,可将检测时间缩短至15分钟。

尽管COVID-19催生了基于光谱传感器的数字化LFT,但这项技术创新并不局限于检测COVID-19。近期来看,抗体LFT检测可以用于注射疫苗后的抗体检测,帮助使用者确定是否需要再次注射疫苗,长期来看,该项技术也可以检测除了COVID-19之外的病毒或细菌,通过采用与不同的蛋白酶结合并产生光学上的变化,就能检测甲肝、乙肝等其他疾病。

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近日,我国新冠疫苗研发取得新进展,国药集团董事长刘敬桢表示,国际临床三期试验技术后,灭活疫苗就可以进入审批环节,预计今年12月底能够上市,年产量将超2亿剂。新冠疫苗量产后,基于光谱传感器的数字化LFT还有用武之地吗?

劳务输出打造区域品牌

根据艾迈斯的介绍,数字化LFT中用到的光谱解析读出器是产品型号为AS7341L多频道光谱传感器,该传感器共有包括8个涵盖可见光波段的通道、1个涵盖近红外的通道和1个涵盖全光电二极管感光通道,可以实现远超过人眼识别范围的高精度颜色测量。将读出器置于双线LFT试纸上,借助两个LED进行反射至读出器上,完成对抗体的检测。

正是物流和处理步骤的繁杂,致使被检测者从开始检测到拿到检测结果间隔时间较长,这也就意味着,患者在等待结果的这段时间,面临更多感染或被感染的风险。

根据美国中文网的报道,最近CNBC与全球数据和调查公司Dynata合作进行的一项调查显示,将近40%的美国人不得不等待三天以上才能收到新冠病毒检测结果。哈佛大学卫生学教授阿希什·贾哈博士表示,如果检测需要48小时以上,就会失去对被检测者密切接触人的行为追踪,如果时长超过72小时,测试几乎没有用了。

尽管PCR检测方法灵敏度高,在低病毒浓度时就能检测出结果,但是其高成本与长周期的缺点则需要其他检测方法来弥补。

陇南市礼县是农业大县,但县里的第一大产业不是农业,而是劳务输出。

“年输出技能劳动力12万人,创造产值28.6亿元,已经外出的技术型务工群众全部脱贫,劳务输出已经成为礼县的支柱产业。” 县政府劳务工作办公室主任王东旭用数据说话。

按照县有电商服务中心、乡有服务站、村有服务点的要求,甘肃省连年下拨专项资金,狠抓全省电商三级服务体系建设和提质升级;一方面“借船出海”,加大与阿里巴巴、京东、苏宁等国内知名电商大平台合作,另一方面“造船出海”,积极培育壮大本土电商平台,助力农产品上行。此外,省内还专门建成了“甘肃省电商扶贫大数据平台”,实现三级服务体系与贫困户的精准绑定,有效提高了电商扶贫的精准度。

电商扶贫保障精准到位

核酸检测样本超过72小时就几乎没用

侧向层析技术在医学检测、食品质量检测、环境检测、农业和畜牧业等领域都有广泛的应用,大多数验孕棒就应用到该技术。具有快速、经济高效的优点,但传统的侧向层析技术是通过肉眼观察读出结果,测试结果不可量化,且灵敏度和准确度同台式实验室测试相比相差较大。

尽管国内疫情在严格的防疫政策下逐渐好转,国内人民生活步入正轨,但放眼全球,我们仍然要面对肆意顽固的病毒,出门带上口罩,必要时做核酸检测。

曾经的下岗工人,现在的致富带头人,陇南市西和县企业家卢润武依靠特色农副产品加工销售,其企业年营业额已经超过1500万元。他告诉记者: “电商对我们来说至关重要,现在的西和县,没有了电商会是一件很要命的事!”

如何将光谱传感器应用COVID-19中?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,将传统的侧向层析检测(LFT)同专有的光谱传感技术相结合,就能得到专用于检测COVID-19的数字化LFT。

艾迈斯半导体光谱传感器支持的数字读出器

“县里给了2万元产业扶贫资金,我自己又贷了5万元创业贷,去年接回9头牛,出栏了3头牛,纯收入9000元,我要继续多养牛,争取早点脱贫!”现在的杨艾有卜说起脱贫,底气十足。

特色产业助力多元发展

临夏回族自治州东乡县龙泉镇苏黑村,村民杨艾有卜的6头牛正在饲料池边“惬意”地吃着青贮饲草。杨艾有卜喜欢养牛,但几年前,手头拮据的他根本养不起这么多牛。

实践证明,在甘肃,除了发展产业,增加就业是当地最有效最直接的脱贫方式。林铎表示:“我们要着力做到主动作为、靠前服务,一户一策、一人一案,点对点、一站式帮助贫困群众外出务工;通过强化精准扶贫劳动力培训、提高劳务输转组织化程度、开发乡村公益性岗位、推进扶贫车间建设、深化东西部扶贫劳务协作等举措,不断加大就业扶贫力度。”

最煎熬的,是等待检测结果的时间。一般而言,核酸检测的过程,少则5、6小时,多则几天。为什么这一过程需要如此长的周期呢?利用光谱检测新冠病毒的方法会更好吗?

说起甘肃省,“陇地苦瘠甲天下”一直是人们的第一印象和第一评价。2014年数据显示,仅省内六盘山区、秦巴山区和藏区三个连片贫困区,贫困人口就有499.21万人,贫困发生率30.28%。自然、地理、历史等诸多原因为甘肃省脱贫攻坚加上了沉重的包袱。

雷锋网了解到,LFT侧向层析技术并不是一项新的技术,该技术是20世纪90年代在单克隆抗体技术、胶体金免疫层析技术和新材料技术上发展起来的一项新型体外诊断技术。它是以微孔滤膜为载体,将特异性抗原或抗体固定在微孔滤膜上,待测样品通过侧向移动和过滤过程中的显色反应,达到自动分离和鉴别的目的。

目前,艾迈斯半导体与Senova、Healthcare达成合作,预计在今年9月前提供这款经过医疗产品CE认证的一次性专业检测套件的产量,后续进一步开发提供家用认证设备。

光谱传感器,不止检测COVID-19

当下的新冠病毒核酸检测主要采用聚合酶链反应检测(PCR)方法。这一方法需要先采取咽拭子样本,然后送到检验医学中心,医务人员依次在试剂准备区接受患者样本,在样本准备区对样本的核酸进行提取,在扩增区扩增复制核酸样本,最后在扩增产物分析区分析样本内核酸能否与标准样本配对,并通过仪器检测结果是否呈阳性。

脱贫攻坚进入决胜阶段以来,东乡县狠抓主推牛羊特色产业,积极引导农民“赶着牛羊奔小康”。目前,全县完成建档立卡贫困户达标提升7247户,落实奖补资金4348.2万元。目前全县159个贫困村运行规范的合作社共381家,已带动贫困户6573户2.96万人发展产业脱贫致富。

在陇南市的政府部门序列中有电商产业发展局,在很多县域,电商产业发展都被列为“一把手”工程,电商对于陇南市乃至整个甘肃都有着非同寻常的意义,正在为当地脱贫攻坚的胜利收官提供着强有力的保障。

基于艾迈斯半导体光谱传感器的数字化LFT,灵敏度是人眼识别的10倍。此外,该款LFT检测设备还具有特异性和连接性。其特异性体现在通过组合光谱读出器和适当的生物化学法,选定特定病毒;连接性体现在通过蓝牙模块和获得医学认证的云设备,对全球定量数据进行云采集。

记者了解到,“礼贤妹”“礼贤大嫂”等家政服务品牌,早在十年前就成为北京等大城市的知名品牌,礼县仅在北京从事家政服务的劳动力就超过3万人。

不过,数字化LFT才刚刚起步,艾迈斯半导体推出的应用于检测COVID-19的光谱传感器是一个很好的推动者,当然,也需要更多企业的加入。在LFT数据流方面,也需要更多的云厂商提供支持,实现疫情监控提供共享数据,助力医疗建设。

因为检测抗原时的C反应蛋白(CRP、炎症标记物)含量低至10pg/ml,所以需要借助UV LED增加检测灵敏度。Jennifer表示,这一款光谱解析读出器在其他领域已经量产且非常成熟,所以非常有信心将其用到COVID-19 LFT测试上。另外,数字化LFT检测COVID-19的准确程度在80%-90%,尽管暂时没有达到台式实验室约90%的准确率,但是符合检测规则标准。

陇南市共开办网店14023家,电商让陇南特色产品走出了大山;今年2月,庆阳市就环县实现了21个乡镇电子商务服务站全覆盖;通过电子商务,临夏州广河县的老百姓在家门口的扶贫车间就可以实现就业……今年甘肃省电商扶贫经验交流大会上,各地都晒出了自己的成绩单。

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基于光谱传感器,检测时间缩短至15分钟

“能不能把产业做大做强、有效调动群众的积极性,构建完善的产业体系至关重要。”甘肃省委书记林铎在接受媒体采访时指出了该省产业扶贫的关键。甘肃省以壮大新型农业经营主体为重点构建生产组织体系,围绕解决群众缺少产业发展资金的问题构建投入保障体系,针对农产品销售难、收益低的情况构建产销对接体系,着眼应对自然灾害和市场波动构建风险防范体系,在全省范围内基本实现了县有主导产业、村有致富产业、户有增收项目的目标。

副校长张力告诉记者: “我们办学的特别之处在于办学与劳务输出紧密结合,要让农民们实现‘带着技术走出去,把钞票挣回来’;我们固定联系北京三家大的劳务服务公司组成培训联盟,技能培训结束后,北京方面负责入户实操培训,而后进行输出。”

礼县职业中等专业学校是陇南市规模最大、办学指标长期位列全省前三的职业技能培训机构,在这里,家政服务、护理、育儿、电气、电工、汽车维修等技能专业应有尽有、应办尽办。

穷则变,变则通,通则久。在脱贫攻坚收官之年,记者在甘肃采访时惊喜地发现,集全省之力,立必胜决心,甘肃省已经发生了巨大变化,昔日的“穷顶子”即将被褪下,与全国一道进入小康,已成定局。