傳感新品

【南京大學(xué)：研發(fā)電子供體釋放誘導(dǎo)光電極性反轉(zhuǎn)的高靈敏度光電化學(xué)傳感！】

光電流極性反轉(zhuǎn)是陽極和陰極路徑之間的切換過程，對(duì)于消除光電化學(xué)(PEC)傳感中的假陽性和提高檢測(cè)靈敏度至關(guān)重要。MOF材料是一類具有周期性結(jié)構(gòu)的多孔材料，由于其結(jié)構(gòu)的多樣性和帶隙的可調(diào)性而備受關(guān)注。它們的多孔結(jié)構(gòu)提供了促進(jìn)電子供體擴(kuò)散和增加反應(yīng)位點(diǎn)的可能性，可提高PEC中的電子轉(zhuǎn)移能力。

南京大學(xué)鞠熀先 構(gòu)建了一種由抗壞血酸(AA)作為電子供體誘導(dǎo)的具有優(yōu)異光電流極性反轉(zhuǎn)的PEC傳感器，其能級(jí)與光活性材料鋯-金屬-有機(jī)框架(ZrMOF)相匹配。ZrMOF修飾的電極在O 2 作為電子受體的存在下表現(xiàn)出陰極光電流，而陽極光電流在AA存在下產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)了光電流極性反轉(zhuǎn)。基于該策略實(shí)現(xiàn)了血管內(nèi)皮生長因子165的檢測(cè)，具有良好的特異性、寬的線性范圍和低至5.3 fM的檢測(cè)限。

研究要點(diǎn)

要點(diǎn)1. 作者發(fā)現(xiàn)了鋯基MOFs(ZrMOFs)在AA存在下的光電流極性反轉(zhuǎn)行為，這是由于它們的匹配帶隙。通過設(shè)計(jì)具有40 nm ZrMOF 40 的PEC傳感界面，沉積有用于固定發(fā)夾DNA的金膜(S1)和具有用DNA 2修飾的AA包封的載鐵蛋白的檢測(cè)標(biāo)簽(AA@APO-S2)為了在界面上原位釋放AA，構(gòu)建了一種高靈敏度的PEC傳感策略。

要點(diǎn)2. 在將發(fā)夾DNA修飾的氧化銦錫(ITO)識(shí)別為適配體/DNA 1的反應(yīng)產(chǎn)物S1(Apt/S1)作為與靶蛋白的識(shí)別探針以及隨后的滾動(dòng)循環(huán)擴(kuò)增(RCA)用于將檢測(cè)標(biāo)簽引入傳感界面之后，在胰蛋白酶的存在下實(shí)現(xiàn)了原位AA釋放，胰蛋白酶催化了脫鐵蛋白的水解。原位釋放促進(jìn)了AA在骨架材料孔隙中的富集，縮短了電子轉(zhuǎn)移路徑，從而提高了PEC性能。

要點(diǎn)3. 該策略實(shí)現(xiàn)了血管內(nèi)皮生長因子165的檢測(cè)，具有良好的特異性、寬的線性范圍和低至5.3fM的檢測(cè)限。實(shí)際樣品分析提供的PEC傳感器的檢測(cè)結(jié)果與商業(yè)酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果相當(dāng)，表明了基于光電流極性反轉(zhuǎn)的PEC傳感策略在生物分子檢測(cè)和臨床診斷中的應(yīng)用前景。

研究圖文

圖1.（A）通過適配體對(duì)VEGF 165 的識(shí)別釋放S1的示意圖和（B）用DNA 2修飾的AA包封的載鐵蛋白(AA@APO-S2)的制備。（C）VEGF 165 光電化學(xué)生物傳感器的制備及其光電極性反轉(zhuǎn)機(jī)制。

圖2.（A）ZrMOF 40 的TEM、（B）DLS、（C）PXRD和（D）N 2 吸附-解吸等溫線。

圖3. ZrMOF 40 的（A）XPS和（B）UV-vis DRS。（C）ZrMOF 40 在0.2 M Na 2 SO 4 溶液(pH 7.0)中在不同頻率下的Mott-Schottky圖。（D）PEC生物傳感器的電子轉(zhuǎn)移過程。

圖4.（A）Apt/S1在不存在和存在VEGF 165 的情況下的熒光光譜。Apt是5′-FAM標(biāo)記的適配體，S1是3′-BHQ1標(biāo)記的DNA 1。（B）DNA標(biāo)記物（a）、HP（b）、S1（c）、適配體（d）、S1+Apt（e）、S1+HP（f）和RCA產(chǎn)物（g）的PAGE分析。（C）ZrMOF 40 /ITO（a）、HP/ZrMOF 40 /ITO（b）和RCA產(chǎn)物/ZrMOF 40 /ITO（c）在含有0.1 M NaCl的0.01 M pH 7.4 PBS中的光電流響應(yīng)。（D）AA@APO-S2/ZrMOF 40 /ITO在0 V下，在含有0.1 M NaCl（a）和5.0 μg mL -1 胰蛋白酶（b）的0.01 M pH 7.4 PBS中的光電流響應(yīng)。

圖5. 在含有0.1 M NaCl的0.01 M PBS(pH 7.4)中測(cè)定的（A）光電流與VEGF 165 濃度的關(guān)系圖和（B）VEGF 165 的相應(yīng)校準(zhǔn)曲線。（C）PEC在10.0 pM和1.0 nM干擾物質(zhì)下感應(yīng)VEGF 165 的特異性。（D）ZrMOF 40 /ITO光電極在0 V下在含有0.1 M NaCl和5.0 mM AA的0.01 M PBS中的時(shí)變光電流響應(yīng)。

傳感動(dòng)態(tài)

【超厲害！烏鎮(zhèn)世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上這只機(jī)器狗，身上有什么傳感器！】

還記得杭州亞運(yùn)會(huì)田徑賽場上的“打工狗”嗎？電子機(jī)器狗來來回回運(yùn)送鐵餅，四條小腿忙個(gè)不停。在烏鎮(zhèn)，技能點(diǎn)滿的電力“打工狗”，上崗了！

隨著科技保電應(yīng)用場景的持續(xù)建設(shè)，國網(wǎng)桐鄉(xiāng)市供電公司今年多了一名聰明能干的“新員工”——電力巡檢機(jī)器狗，將參與到2023年世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)烏鎮(zhèn)峰會(huì)的保電工作中。

“噠噠噠噠......”互聯(lián)網(wǎng)之光數(shù)字孿生配電房不時(shí)傳出機(jī)械走動(dòng)的腳步聲，電力巡檢機(jī)器狗來回走動(dòng)著，認(rèn)真巡視每一臺(tái)配電柜。

從外觀上看，電力巡檢機(jī)器狗與普通機(jī)器狗沒有太大區(qū)別，但它卻擁有“好視力”、“好體力”以及“高智商”，功能十分強(qiáng)大！

“雙眼”是紅外測(cè)溫儀和高清攝像頭

“鼻子”是3D導(dǎo)航激光雷達(dá)

“嘴巴”是避障傳感器

電力巡檢機(jī)器狗能全向行走、爬坡越階，它的“大腦”內(nèi)還有熱成像雙光譜云臺(tái)。帶電檢測(cè)、紅外測(cè)溫、巡視視頻的記錄和回傳、有害氣體檢測(cè)、設(shè)備操作等任務(wù)都難不住它。

“機(jī)器狗還有一個(gè)機(jī)械臂，通過機(jī)械臂的延伸，可以用電磁波去檢測(cè)配電柜體里的局放情況。此外，它還可以通過圖像識(shí)別功能可以將整個(gè)巡視過程拍下來，回傳到我們的保電平臺(tái)，方便我們的記錄相關(guān)數(shù)據(jù)?！睘蹑?zhèn)峰會(huì)電力保障客戶側(cè)第四戰(zhàn)區(qū)負(fù)責(zé)人王海帆介紹。

電力巡檢機(jī)器狗依托無線通信、邊緣計(jì)算、人工智能等技術(shù)，可以按照事先設(shè)定的路線，對(duì)數(shù)字孿生配電房內(nèi)的1260個(gè)巡視點(diǎn)進(jìn)行巡視，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行掃描分析，讀取運(yùn)行狀態(tài)，將“診斷單”反饋至指揮中心監(jiān)控平臺(tái)。

“開展人力的電力運(yùn)維工作則需要兩組人對(duì)高低壓柜進(jìn)行巡視，大概需要兩至三小時(shí)，電力巡檢機(jī)器狗動(dòng)作比較快、效率很高，巡視一圈只需一個(gè)小時(shí)。”王海帆說，電力巡檢機(jī)器狗還可根據(jù)實(shí)際突發(fā)情況需要，定點(diǎn)對(duì)某個(gè)配電柜展開特巡。

記者了解到，今年除了引進(jìn)電力巡檢機(jī)器狗，國網(wǎng)桐鄉(xiāng)市供電公司還在烏鎮(zhèn)區(qū)域應(yīng)用數(shù)字全息感知技術(shù)，改造18個(gè)數(shù)字孿生配電房，進(jìn)一步助力峰會(huì)保電工作。

近年來，國網(wǎng)桐鄉(xiāng)市供電公司在峰會(huì)保電工作上，一直堅(jiān)持以科技引領(lǐng)，努力實(shí)現(xiàn)由數(shù)智化向智能化的轉(zhuǎn)變，持續(xù)探索創(chuàng)新專業(yè)科技保電應(yīng)用場景，為護(hù)航峰會(huì)的順利召開，貢獻(xiàn)電力人的力量。

【中國航天科技集團(tuán) :萬分級(jí)高精度MEMS諧振式壓力傳感器轉(zhuǎn)化應(yīng)用取得新進(jìn)展】

傳感器專家網(wǎng)獲悉，據(jù)中國航天科技集團(tuán)官微，中國航天科技集團(tuán)有限公司九院704所完成了萬分級(jí)高精度MEMS諧振式壓力傳感器研制。

中國航天科技集團(tuán)有限公司九院704所完成了萬分級(jí)高精度MEMS諧振式壓力傳感器研制，為新一代裝備和先進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主可控和升級(jí)換代提供核心關(guān)鍵產(chǎn)品。萬分級(jí)高精度MEMS諧振式壓力傳感器主要技術(shù)指標(biāo)比傳統(tǒng)應(yīng)變式、壓阻式、電容式等原理的壓力傳感器高1~2個(gè)數(shù)量級(jí)，且具有數(shù)字化輸出、抗干擾、長壽命和抗輻照等優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)指標(biāo)、穩(wěn)定性、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性均達(dá)到國際先進(jìn)水平。

目前，該產(chǎn)品已應(yīng)用于航天發(fā)動(dòng)機(jī)壓力監(jiān)測(cè)、航空大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)等領(lǐng)域。后續(xù)，704所將基于核心MEMS敏感芯片和傳感器技術(shù)，進(jìn)一步開發(fā)高端儀器和感知測(cè)量系統(tǒng)，形成“芯片+傳感器+儀器+系統(tǒng)”的信息感知模式，推進(jìn)產(chǎn)品譜系化、規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

【國產(chǎn)傳感器廠商「灣測(cè)」獲近億元Pre-A輪融資，產(chǎn)品進(jìn)入比亞迪、寧德時(shí)代等頭部客戶】

傳感器專家網(wǎng)獲悉，國產(chǎn)傳感器廠商「灣測(cè)」日前完成近億元Pre-A輪融資，本輪融資由同創(chuàng)偉業(yè)領(lǐng)投、柯力傳感、小飯桌創(chuàng)投及老股東線性資本跟投，啟辰資本擔(dān)任獨(dú)家財(cái)務(wù)顧問。融資資金計(jì)劃用于產(chǎn)品研發(fā)及市場拓展。

工業(yè)傳感器市場內(nèi)，以日本歐姆龍、基恩士等為代表的國際頭部企業(yè)，長期占據(jù)壟斷地位；相比之下，產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史較短、人才相對(duì)短缺等因素，一度制約國產(chǎn)傳感器發(fā)展。伴隨需求增長，國產(chǎn)傳感器也迎來發(fā)展契機(jī)，近年披露多起融資。

然而，部分國產(chǎn)傳感器仍集中于百元級(jí)通用產(chǎn)品范疇，核心技術(shù)、客戶服務(wù)能力等仍存在提高空間。灣測(cè)成立于2020年，主攻國產(chǎn)高端傳感器，產(chǎn)品包括精密測(cè)量及工業(yè)安全兩方向，已累計(jì)出貨超10萬臺(tái)。

灣測(cè)基于市場需求及自身能力規(guī)劃旗下產(chǎn)品線，精密測(cè)量包括3D相機(jī)、激光測(cè)距設(shè)備等，均已批量出貨；工業(yè)安全方向的安全門鎖、安全光柵已實(shí)現(xiàn)出貨，安全雷達(dá)等完成研發(fā)。

精密測(cè)量是灣測(cè)技術(shù)起步即涉足的領(lǐng)域，擁有成像時(shí)間短、測(cè)量精度高等優(yōu)勢(shì)。以三維結(jié)構(gòu)光相機(jī)為例，灣測(cè)自主研發(fā)了結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)百萬點(diǎn)云的毫秒級(jí)實(shí)時(shí)重建，最快3D掃速度＞100Hz。此外，面對(duì)頭部客戶車規(guī)級(jí)測(cè)量場景，灣測(cè)傳感也能通過自有空間坐標(biāo)測(cè)算方法，將誤差控制在1微米內(nèi)。

灣測(cè)目前正在擴(kuò)張的工業(yè)安全產(chǎn)品線，主要用于工業(yè)生產(chǎn)場景下人員、機(jī)械等安全防護(hù)。由于涉及人身及財(cái)產(chǎn)安全，這一領(lǐng)域存在市場規(guī)模大、技術(shù)門檻高等特點(diǎn)。

對(duì)此，灣測(cè)團(tuán)隊(duì)成員包括資深安全服務(wù)專家，且參與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定。在深入理解認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，灣測(cè)針對(duì)性設(shè)計(jì)產(chǎn)品，譬如加入冗余系統(tǒng)、傳感器工作狀態(tài)自診斷等，全系列產(chǎn)品已取得歐盟CE、TUV、Rohs2.0等多項(xiàng)國際認(rèn)證。

除了挖掘下游客戶需求，要保障高端傳感器出品質(zhì)量，也涉及對(duì)上游供應(yīng)鏈的改造及培育。面對(duì)早期曾出現(xiàn)的零件彼此干涉等故障，灣測(cè)聯(lián)合供應(yīng)商從底層重新設(shè)計(jì)改造，解決根源問題。

截至目前，灣測(cè)已為富士康、寧德時(shí)代、比亞迪、大族激光等等眾多國內(nèi)外客戶提供傳感器產(chǎn)品及解決方案，累計(jì)服務(wù)客戶超過500家，產(chǎn)品售價(jià)相比國際品牌降低約30%。

團(tuán)隊(duì)方面，灣測(cè)傳感核心創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)出身哈工大、香港中文大學(xué)等高校，于國際頭部傳感器外企工作多年，且與中科院深圳先進(jìn)院建立合作，在產(chǎn)品定義、研發(fā)及客戶服務(wù)等方面經(jīng)驗(yàn)豐富。

【徐爾曼：2030年中國汽車芯片市場規(guī)模將達(dá)290億美元】

徐爾曼表示,隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,未來芯片產(chǎn)業(yè)市場的規(guī)模將保持快速增長。2030年,中國汽車芯片市場規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到290億美元,年需求量將超過450億顆。

在徐爾曼看來,汽車芯片需求雖然領(lǐng)跑全球,但自主化水平仍有待提高,對(duì)外依賴程度較高,在芯片領(lǐng)域逆全球化的趨勢(shì)下,如何打造自有的芯片產(chǎn)業(yè)體系,是急需解決的問題。

日前,由中國電動(dòng)汽車百人會(huì)主辦的2023全球新能源與智能汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會(huì)正式舉辦。在汽車芯片專場論壇上,中國電動(dòng)汽車百人會(huì)副秘書長徐爾曼表示,隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,未來芯片產(chǎn)業(yè)市場的規(guī)模將保持快速增長,到2030年,全球芯片整體規(guī)模將超過1萬億美元。

徐爾曼 官方供圖

據(jù)徐爾曼介紹,芯片不僅是人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和信息通信等數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),也是汽車新“四化”的重要支撐,是引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級(jí),推進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的核心力量。通過數(shù)據(jù)來看,燃油車時(shí)代,單車芯片需求約為300-500顆,而當(dāng)下的智能電動(dòng)車單車芯片搭載量則超過了1000顆,未來L4級(jí)別車輛的單車芯片需求更將超過3000顆。以中國汽車行業(yè)為例,2022年,整車銷售規(guī)模達(dá)4.58萬億元,汽車芯片銷售規(guī)模為1219億元,其重要性不言而喻;2030年,中國汽車芯片市場規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到290億美元,年需求量將超過450億顆。

徐爾曼表示,汽車芯片產(chǎn)業(yè)正處于朝陽發(fā)展階段,但過去幾年,芯片短缺始終困擾著汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。這也推動(dòng)全球主要地區(qū)、國家不斷加強(qiáng)本土芯片產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè),并由此逐漸形成了區(qū)域化的產(chǎn)業(yè)集群特征。其中,歐美日韓等國家和地區(qū)已紛紛出臺(tái)了相關(guān)政策,以大額補(bǔ)貼推動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)本土化落地,以此構(gòu)建有韌性的本土供應(yīng)鏈。

聚焦中國市場,汽車芯片需求雖然領(lǐng)跑全球,但自主化水平仍有待提高,對(duì)外依賴程度較高,在芯片領(lǐng)域逆全球化的趨勢(shì)下,如何打造自有的芯片產(chǎn)業(yè)體系,是急需解決的問題。目前,中國國產(chǎn)汽車芯片應(yīng)用,在圍繞智能駕駛和智能座艙的計(jì)算芯片和增量的傳感器芯片、電源芯片等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了較大突破,整體國產(chǎn)化率從過去不到5%提升到10%,但產(chǎn)業(yè)短板依舊突出。

徐爾曼提出,從芯片的全產(chǎn)業(yè)鏈角度看,國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)依然面臨卡脖子問題,在EDA工具、IP核、半導(dǎo)體設(shè)備等方面依賴度非常高。同時(shí),中國的邏輯類芯片在制造工藝和能力上仍有不足,模擬類芯片的產(chǎn)品覆蓋和制造端也均存在短板。

為突破中國芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸,百人會(huì)也給出七條建議:1、完善頂層設(shè)計(jì),建立有效的政府協(xié)同機(jī)制。2、完善芯片制造工藝體系,通過提升我國本土產(chǎn)能,通過支持跨國企業(yè)的本土化發(fā)展,打造多元化的晶圓制造模式,提升汽車芯片本土制造能力。3、攻關(guān)芯片關(guān)鍵共性技術(shù),針對(duì)關(guān)鍵的EDA、IP、***等核心環(huán)節(jié),發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢(shì),集中力量攻關(guān)。4、建立行業(yè)管理體系,通過協(xié)議獲得中長期的產(chǎn)能保障,并構(gòu)建戰(zhàn)略儲(chǔ)備機(jī)制及供應(yīng)鏈管理平臺(tái)。5、建立檢測(cè)認(rèn)證體系,加快構(gòu)建器件級(jí)、系統(tǒng)級(jí)、整車級(jí)三級(jí)的測(cè)試認(rèn)證體系,支持第三方企業(yè)開展檢測(cè)認(rèn)證及國產(chǎn)化芯片的測(cè)試評(píng)價(jià)工作。6、加強(qiáng)人才培養(yǎng)及引進(jìn)力度,尤其是人才使用方面,通過提供更好的科研合作平臺(tái)來吸引高端人才。7、通過強(qiáng)化財(cái)政機(jī)構(gòu)產(chǎn)業(yè)基金的支持力度,支持企業(yè)開展汽車芯片的研發(fā)和應(yīng)用。

審核編輯 黃宇