傳感新品
【華東理工大學:科學家開發普適性構建方法,有望針對任意分子構建高性能傳感器】
代謝是生命活動的核心,代謝表型是生物功能的直接反映,對細胞乃至生物代謝網絡的系統性研究具有重要的科學意義,在疾病診斷與治療、生物制造等方面也具有重要的價值。
今年年初,華東理工大學楊弋團隊報道了高特異、高響應、超靈敏的乳酸熒光傳感器 FiLa[1]。乳酸不僅是細胞能量代謝的核心之一,也是疾病狀態的重要指標。
FiLa 傳感器為生理、病理、生物制造中的乳酸代謝的時空景觀提供了強大的、廣泛適用的工具。值得一提的是,研究團隊還意外發現線粒體基質內富集了高濃度乳酸,這解決了該領域爭議了幾十年的重要科學問題。
最近,楊弋團隊又報道了一款高性能遺傳編碼的過氧化氫(H2O2)生物感應器,并將其叫做“HyPerion”。他們還構建了該傳感器的轉基因小鼠,用于活體上測定腫瘤干細胞的狀態和空間位置[2]。
一直以來,在活體中檢測過氧化氫,并沒有性能理想的工具。與一般傳感器相比,HyPerion 在活體細胞亮度上提升了 5 倍以上,能夠在復雜的生物體系中直接觀測代謝狀態,并首次在活體上實現了細胞水平的過氧化氫檢測。
楊弋指出,HyPerion 轉基因動物身上的任何細胞都自帶熒光,這為研究細胞內最核心的氧化還原代謝相關的生命機制或藥物發現奠定了基礎。
實際上,FiLa、HyPerion 傳感器只是楊弋團隊“傳感器集合”中的縮影。該團隊還發展了一系列特異性地檢測細胞內核心代謝物 NAD+、NADH、NADPH、葡萄糖、氨基酸等的遺傳編碼熒光傳感器 Frex、SoNar、iNaps、FiNad 等,實現了在活體動物、活細胞及各亞細胞結構中對氧化還原代謝的動態檢測與成像。
然而,目前絕大部分代謝物仍然缺乏高性能的熒光傳感器。現有細胞代謝熒光傳感器主要都是基于熒光蛋白技術發展,獲得特異性、高性能的傳感器充滿了挑戰性。
最近,楊弋教授團隊基于全新的熒光 RNA 技術,在普適性、高靈敏生物傳感器的構建方法上取得了突破,有望針對針對任何代謝物靶標,甚至其他各種生物分子構建高性能生物傳感器。
該技術基于團隊前期報道的國際上首個活細胞實用的高性能熒光 RNA 。除了用于對活細胞內各種 RNA 的進行高分辨實時追蹤外,熒光 RNA 還可以用替代熒光蛋白于構建代謝傳感器。相較熒光蛋白,熒光 RNA 具有更簡單的結構和更高效的熒光傳感能力,以及更多樣的色彩,這是很強的優勢。
該團隊找到了熒光 RNA 最適于進行熒光傳感的構型,將它與特異識別代謝物的適配體結合,構建了 SAM 等重要代謝物的超靈敏遺傳編碼熒光傳感器。這些基于 RNA 技術的生物傳感器具有最高上百倍的動態變化,實現了活細胞內重要代謝物的超靈敏實時分析
值得關注的是,本次的新技術由合成生物學原理制備而成,所獲得的熒光 RNA 類傳感器不僅具有遠超熒光蛋白類傳感器的靈敏度,還可以一次性獲得從藍色到紅色等不同顏色的傳感器,有望實現在同一細胞更多參數的代謝分析。
傳統由熒光蛋白技術發展的傳感器以黃綠色為主,但其缺點也十分顯著。一方面用于光譜重疊,這些傳感器可能會受到細胞中內源熒光的干擾;另一方面,普通的藍綠光在組織器官內容易衰減,穿透距離僅在 1 毫米以下。而最新發展的紅色熒光 RNA 傳感器不僅完美避開細胞內源熒光干擾,穿透深度則可增加 10 倍以上。
該技術具有穩定、高亮度的特點,不僅可以拓寬傳感器的種類圍,也方便在活體上直接對代謝進行研究。此外,通過該技術還可構建蛋白質傳感器,直接能夠在活細胞中觀察到蛋白質的狀態,這是基于熒光蛋白的傳感器難以做到的。
楊弋表示:“我們發現用熒光 RNA 制備傳感器的靈敏度與普適性遠超過熒光蛋白技術。熒光 RNA 作為一個新的平臺,更容易實現生物傳感從而得到高靈敏的傳感器?!?/p>
理論上,針對任何代謝物小分子或者蛋白等大分子,基于熒光 RNA 技術都可能發展出相應的傳感器。這有助于突破現有傳感器種類缺乏多樣性的限制,大大擴展傳感器的應用領域,例如幫助合成生物學領域穩定、實時地觀測活細胞內各類分子具體含量及動態,進而提升種質及進化生產工藝。
傳感動態
【四方光電獲韓國客戶1.47億項目定點 車載傳感器業務放量營收翻倍】
深耕汽車產業鏈,氣體傳感器龍頭四方光電(688665.SH)又獲一車載傳感器訂單。
6月6日,四方光電發布公告,公司于近日收到1家韓國著名主機廠1個項目定點通知書,確認公司為其供應車規級PM2.5傳感器總成產品,總金額約為1.47億元。
近年來,四方光電實現車載領域突破,車載傳感器產品線進一步延伸,已定點車載傳感器項目逐步進入量產期。2022年全年,公司車載傳感器業務銷售收入同比增長118.37%。截至2023年一季度末,公司車載傳感器項目定點傳感器數量合計約為2400萬個。
四方光電表示,公司將持續加強已有定點項目的訂單轉化能力、加大新獲取項目定點推廣落地能力,并積極推進動力電池熱失控監測傳感器進入合格供應商名錄,車載傳感器業務收入規模有望進一步提高。
車載傳感器業務屢獲訂單
車載業務持續發力,四方光電的車載氣體傳感器新項目定點不斷推進。
公告顯示,四方光電于近日收到1家韓國著名主機廠1個項目定點通知書,確認公司為其供應車規級PM2.5傳感器總成產品。根據上述客戶預測,該項目定點包括6個車型平臺,預計生命周期分別為6年、6年、7年、8年、8年、8年,總金額約為1.47億元。
四方光電在公告中指出,公司不斷增加的項目定點體現了客戶對公司研發能力、供應鏈能力及產品質量的認可。如后續訂單陸續順利轉化,預計將對公司本年及未來年度的經營業績產生積極影響,具體影響金額及影響時間將視訂單的具體情況而定。
這已是四方光電今年以來收獲的第3個車載傳感器訂單。
2月7日,四方光電發布公告,公司于近日收到1家歐洲著名主機廠1個項目定點通知書,確認公司為其供應車規級PM2.5傳感器總成,總金額約為3.56億元。
3月22日,四方光電再度公告,公司于近日收到1家歐洲著名主機廠1個項目定點通知書,確認公司為其提供定制開發服務與車規級PM2.5與CO2傳感器總成、車規級PM2.5與AQS空氣質量傳感器總成產品,總金額約為2.32億元(含稅)。
這意味著,加上本次公告的1.47億元定點項目,四方光電今年以來已累計獲得超過7億元項目定點。
近年來,四方光電成功切入汽車傳感器賽道,持續發力車載傳感器業務。年報顯示,2022年,四方光電實現營收6.02億元,同比增長10.04%,主要系國內車載傳感器、氣體分析儀器業務及國際外貿業務整體保持較快增長所致。其中,已定點車載傳感器項目逐步進入量產期,車載傳感器業務銷售收入同比增長118.37%。
自2017年通過IATF16949:2016汽車質量管理體系認證,獲得主機廠一級供應商資格以來,公司車載傳感器產品線進一步延伸,產品應用范圍從最初的中高端車型覆蓋至更廣闊的車型。截至2023年一季度,公司車載傳感器項目定點傳感器數量合計約為2400萬個。
值得一提的是,屢獲海外著名主機廠定點,也是由于四方光電不斷拓展外銷的成果。2022年,公司加強外貿團隊建設,積極拓展車載傳感器等外貿業務,提升公司國際品牌知名度,全年境外業務實現銷售收入同比增長91.64%。
四方光電表示,為進一步拓展國際市場與保證客戶的及時供應,公司籌劃在歐美地區投資設廠,提升客戶需求響應速度與挖掘潛在市場機會。通過積極走出去,將進一步完善國際化營銷渠道,推動外貿業務繼續保持較快發展。
近6年研發投入超1.7億元
公開資料顯示,四方光電2003年成立于武漢光谷,是一家專業從事氣體傳感器、氣體分析儀器研發、生產和銷售的高新技術企業。2021年,公司成功在科創板掛牌上市。
從財務數據來看,公司營收近年來一直保持穩定增長。尤其是2021年,公司核心產品的市場份額進一步得到提升,業績也實現大幅增長,營收和凈利分別突破5億元、1億元大關。2019—2022年,公司營業收入分別為2.33億元、3.08億元、5.47億元、6.02億元;歸母凈利潤分別為6495萬元、8447萬元、1.80億元、1.45億元。
2023年一季度,公司實現營收1.40億元,同比增長3.91%;歸母凈利潤3878.35萬元,同比減少9.86%;凈利率為27.81%,環比提升5.50個百分點。
對于歸母凈利潤有所下降的主要原因,四方光電指出,2022年,公司圍繞行業發展趨勢與客戶需求,加大技術創新與新產品開發力度,因此研發費用同比增長28.78%;2023年一季度,圍繞“1+4”的新型發展戰略,公司加大技術創新與新產品開發力度,新增低碳熱工產業的科技研發投入,導致研發費用同比增加17.26%。
近年來,四方光電以市場需求為導向,密切關注國際最新的產業和技術發展趨勢,進一步加大核心技術創新和新產品的研發力度,不斷加快創新步伐,始終保持高研發投入。
2017—2022年及2023年一季度,公司研發費用分別為1103萬元、1385萬元、1989.77萬元、1989.51萬元、4371.92萬元、5630.18萬元、1378.84萬元,6年多投入費用累計達1.78億元。其中2020—2022年及2023年一季度,公司的研發費用率分別為6.46%和7.99%、9.35%、9.86%,持續增長。
截至2022年末,公司研發人員259名,同比增長48.85%;合計獲得143項專利,其中發明專利42項,獲得國家重點新產品4項,通過省級科技成果鑒定4項,獲得湖北省專利金獎1項。
四方光電表示,2023年將圍繞“1+4”發展戰略,持續構筑技術創新、供應鏈管理、精益生產、精準營銷四個維度相結合的核心競爭力,抓住“雙碳”及科學儀器國產化政策機遇,穩步推進新技術研發、新產業(300832)拓展、國際化發展、募投項目建設、降本增效等相關工作。
【艾邁斯歐司朗推出適用于艙內傳感的新款紅外VCSEL發射器,新增可靠的內置人眼安全功能】
2023年6月7日——全球領先的光學解決方案供應商艾邁斯歐司朗(瑞士證券交易所股票代碼:AMS)今日宣布,推出TARA2000-AUT-SAFE垂直腔表面發射激光器(VCSEL)系列,在提供比現有汽車VCSEL模塊更可靠、更強大的人眼安全功能的同時,強化了用于汽車艙內傳感的紅外激光模塊組合。
一家全球排名前十的汽車制造商已選擇這款新產品進行新設計,艾邁斯歐司朗將從2024年開始批量生產和供貨。
新推出的TARA2000-AUT-SAFE可在940nm的峰值波長下產生一束嚴格控制的紅外光,適用于與現有TARA2000-AUT系列相同的應用場景:駕駛員監測、手勢傳感和艙內監測。緊湊封裝模塊中包含艾邁斯歐司朗VCSEL芯片和微透鏡陣列(MLA)。
TARA2000-940-W-AUT-SAFE具有116°×87°的寬照明區,可使用2D近紅外(NIR)成像和3D間接飛行時間(iToF)攝像機進行座艙監測。即將推出的TARA2000-940-UN-AUT-SAFE具有46°×41°的窄照明區,適用于駕駛員監測。目前正在面向客戶出樣。
艾邁斯歐司朗一直致力于為原始設備制造商和大型公司提供具有車用規格的先進艙內傳感技術。艾邁斯歐司朗先前發布了獲得AEC-Q102認證并符合ISO 26262標準的VCSEL泛光照明器TARA2000-AUT,自2021年第二季度起批量生產并已交付給多家汽車客戶。TARA2000-AUT-SAFE系列持續創新,由于采用了新的內置互鎖回路方法來保護人眼安全,為汽車制造商提高了可靠性并簡化了設計。
新器件的電阻性互鎖電路集成在MLA上。TARA2000-AUT-SAFE針對故障情況提供近乎即時的響應(<1μs),可直接檢測可能危及人眼安全的故障,如勻光片破裂或剪切。
TARA2000-AUT-SAFE解決了諸多設計和實施方面的難題,而且成本低于當今市場上的競品??焖倏煽康捻憫獌炗谄渌嘨CSEL中用于人眼安全保護的內置光電二極管方法。在競品中,光電二極管信號容易出現非人眼安全相關因素引起的故障,例如VCSEL模塊前的反射物體,從而削弱系統保護人眼安全的能力。
此外,TARA2000-AUT-SAFE的互鎖回路更易于集成,因為其讀取電路只需要一個與門或場效應管。相比之下,光電二極管的復雜讀取電路要更多且更昂貴的組件。這意味著光電二極管方法會導致物料清單成本增加,并且對危及人眼安全的事件響應比較慢。
此外,光電二極管的響應極大依賴于溫度,致使系統設計更加復雜且可靠性降低。這對于暴露在各種工作溫度下的汽車應用而言尤為不利。
艾邁斯歐司朗高級全球營銷經理Firat Sarialtun表示:“我們直接利用在其他應用領域的經驗來增強TARA2000系列。艾邁斯歐司朗對基于互鎖的人眼安全設計有著深入的了解,多年來,在消費和工業等其他終端市場,我們使用互鎖方法的產品已實現批量生產?!?/p>
“我們在2021年第二季度率先開始批量生產符合AEC-Q102和ISO 26262標準的IR VCSEL艙內傳感模塊,現在,我們正在通過互鎖回路功能推動VCSEL技術更進一步。憑借我們在光學組件領域深厚的工程專業知識,并利用我們對完整VCSEL模塊中每個子組件和技術的深入了解,互鎖電路已直接集成在透鏡和封裝上?!?/p>
【三安光電擬與意法半導體在重慶合資設廠生產碳化硅晶圓】
6月7日,中國領先的化合物半導體制造平臺三安光電與全球排名前列的半導體公司意法半導體聯合宣布:雙方已簽署協議,擬在中國重慶合資建立一個新的8英寸碳化硅器件制造工廠。同時,三安光電將在當地獨資建立一個8英寸碳化硅襯底工廠作為配套。
該合資項目公司將由三安光電控股,暫定名為"三安意法半導體(重慶)有限公司",其中由三安光電全資子公司湖南三安持股51%,意法半導體(中國)投資有限公司持股49%。項目預計投資總額達32億美元,待監管部門批準后即開工建設,計劃于2025年第四季度點火投產,預計將于2028年全面達產,將采用意法半導體的碳化硅專利制造技術,達產后可生產8英寸碳化硅晶圓10,000片/周。三安光電獨資在重慶設立的8英寸碳化硅襯底工廠計劃投資約70億元,將利用自有碳化硅襯底技術獨立建造和運營,以滿足合資工廠的襯底需求,并與其簽訂長期供應協議。
三安光電總經理林科闖表示:"本次合資工廠的建立,將為中國碳化硅市場注入新的力量,我們將充分發揮各自優勢,擴大產能供給,有力推動碳化硅器件在市場上的廣泛應用,助推新能源汽車行業快速發展。這也體現出三安光電的碳化硅業務已經得到國際客戶的充分認可,是我們朝著國際一流的專業碳化硅晶圓代工廠這一目標邁出的重要一步。隨著新的合資工廠和襯底工廠建立,我們有信心繼續在碳化硅晶圓代工市場占據優勢地位。"
意法半導體總裁兼首席執行官Jean-Marc Chery表示:"中國汽車和工業領域正朝著電氣化方向全速前進,對意法半導體而言,與中國本土的重要合作伙伴一起建立一個專門的晶圓廠,這將幫助我們以最高效的方式滿足中國客戶不斷增長的需求。我們將三安光電未來的8英寸襯底制造工廠、雙方新成立的前端合資制造工廠以及在意法半導體在深圳現有的后端制造工廠相結合,將有能力為中國客戶提供一個完全垂直整合的碳化硅價值鏈。此舉也是我們繼意大利和新加坡的持續重大投資外,進一步擴大全球碳化硅制造業務的重要一步。"
【打造國產色譜品牌,「華譜科儀」獲億元A輪融資】
36氪獲悉,國產色譜儀和技術服務供應商華譜科儀(北京)科技有限公司(以下簡稱“華譜科儀”)已完成億元級A輪融資,本輪融資由弘暉基金領投,鼎暉投資跟投,老股東博遠資本、辰德資本超比例跟投,融資主要用于拓展色譜銷售渠道和完善服務體系。長海資本持續擔任公司融資的獨家財務顧問。
據了解,液相色譜儀及其耗材是分析儀器行業中非常重要的單品,在制藥、食品、環保、石化和生命科學等領域有非常廣泛的應用,國內每年的市場容量達到100億元,且仍然保持高位數增長;90%以上的液相色譜儀市場目前被進口產品壟斷,國產品牌存在巨大的替代空間。
隨著供應鏈安全和產業鏈上游被國家和投資機構重視,包括色譜在內的諸多分析儀器企業成為“資本寒冬”中的“小火苗”。華譜科儀就是其中一家,36氪曾對其有過詳細報道,華譜科儀創始人王利春表示,公司成立8年來,已構建了色譜、質譜、軟件、耗材、售后和應用完整的產品生態鏈。其中的核心產品有HPLC(高效液相色譜儀)、UHPLC(超高效液相色譜儀)等。
據悉,在設備和耗材方面,華譜科儀已推出5個自主化的液相色譜儀和液質聯用儀型號,及近百個類別的液相色譜柱和前處理耗材產品,能滿足制藥、食品、環保、石化和生命科學等各領域客戶的研發和生產需求。
據了解,色譜分析結果的效率、可靠性及合規性很大程度上取決于軟件,國內外監管單位對色譜軟件要求極高,國產色譜廠商沒有性能優異的合規色譜軟件,就難以打入主流的制藥企業客戶。
為此,2022年10月,華譜科儀發布了國產高合規色譜控制軟件——由華譜科儀自主研發、具有獨立知識產權,具備全鏈路審計和智能化數據分析能力。目前,多個監管機構及用戶已完成這款合規版軟件的評測,產品符合國內外監管要求。未來,該軟件也計劃在液質聯用儀、氣相色譜儀等分析儀器上拓展。
華譜科儀公司創始人、董事長王利春認為,國產產品的替代不是一朝一夕,要打破進口品牌形成的壁壘,不僅依靠產品解決方案形成“硬實力”,更要靠專業、體系化的銷售服務團隊形成“軟實力”,在完成產品穩定量產后,更重要的是迅速的把市場鋪開,讓客戶看到、使用和信賴。為此,華譜科儀按建成了完備的市場-銷售-行業解決方案-技術與售后服務體系,并在自有體系上開發出上千種化藥、中藥、食品、環境、化工等領域的應用方案。
36氪了解到,在高端液相色譜賽道,Waters、安捷倫、島津、賽默飛四家跨國公司占據了超過90%的市場份額。國內則有大連依利特、上海伍豐、北京清博華、安徽皖儀、四川珂睿等企業入局。
這些企業中,華譜科儀色譜儀器、耗材和軟件全體系自主,同時具備“硬件+消耗品(分離材料)+軟件+服務+營銷”5個層面的能力,有一定競爭優勢;它也是國內少數實現液相色譜儀量產和向中高端主流客戶銷售的企業。
【華為發布國內首個 軟硬協同全棧自主數據庫】
在生態底座上,華為再有新動作。6月7日,華為在“全球智慧金融峰會2023”上宣布,旗下華為云推出新一代分布式高斯數據庫(GaussDB)。據悉,GaussDB實現了核心代碼100%自主研發,為國內首個軟硬協同全棧自主的數據庫。
華為輪值董事長、首席財務官孟晚舟表示,在當下數字經濟浪潮中,各行業跑出加速度。萬物走向可感知,更全面的數字孿生世界正在構建,華為也看到各種應用開發接口的發展機遇?!霸谶@條數字化轉型道路上,華為將持續深化,引入合作伙伴,通過軟件開源,硬件開放,繁榮生態?!?/p>
華為內部人士向《證券日報》記者透露,GaussDB基于鯤鵬昇騰生態,同時已經支持開源社區。
國內首個全棧自主數據庫
繼MetaERP后,華為重要根技術揭開面紗。據悉,GaussDB是國內首個軟硬協同、全棧自主的數據庫,即可以實現從芯片、服務器、存儲、網絡,到操作系統、數據庫的全棧遷移及替換。而芯片、操作系統、數據庫是現代信息技術的三大核心基礎。
華為云CEO張平安表示,華為早在2001年就開始投入數據庫研發,目前,GaussDB已在華為內部IT系統和多個行業核心業務系統得到應用,GaussDB具備高可用、高安全、高智能等技術優勢。
對于GaussDB數據庫具有的軟硬協同全棧自主特性意義,華為云MVP馬超接受《證券日報》記者采訪時稱,隨著云計算、物聯網等技術的快速發展,數據安全面臨著越來越多的威脅,而傳統的IBM、甲骨文數據庫在安全方面存在一定的不可控風險。GaussDB引入了軟硬協同且全自主的TEE、REE等安全增強能力,提高了數據的安全性。同時,自主可控的數據庫可以更好地與操作系統、服務器等軟硬件相結合,實現更高效的數據存儲和處理。
華為此前剛剛宣布實現自主可控的MetaERP研發,并完成全球88家子公司MetaERP大規模切換。而ERP軟件的底座,正是號稱“軟件皇冠上明珠”的數據庫。
華為內部人士對記者稱,經過三年的開發和測試驗證,華為GaussDB數據庫作為智能數據底座,已成功支撐華為新MetaERP系統實現全棧自主可控,支持業務需求快速響應、高效決策等。
中國通信工業協會副會長韓舉科接受《證券日報》記者采訪時表示,數據庫是金融、能源、通信等產業建設的核心基礎設施,GaussDB的問世將有望打破外資壟斷格局。華為正加大布局自主產業鏈解決“卡脖子”問題,推動國產化替代,其新一根技術的應用將進一步變革金融、證券等行業。
國產數據庫生態快速發展
此次,華為云還啟動了分布式數據庫GaussDB金融行業生態發展計劃。馬超認為,自主可控的數據庫GaussDB將促進產業鏈實現開放合作,帶動生態進入快速發展階段。
據調研機構Gartner預測,2024年,全球數據庫市場規模突破千億美元。到2025年,中國分析型數據庫、交易型數據庫市場來自海外廠商分別將僅剩約30%和50%。這意味著國產數據庫有望迎來“換道超車”的機會,而生態的發展尤為重要。
據了解,GaussDB主要基于鯤鵬等生態。而目前多家企業已入局這一生態。華銳技術已全面適配主流國產服務器、CPU、操作系統、數據庫,助力資管機構解決核心技術“卡脖子”的問題,實現核心業務系統的自主創新;金證股份基于華為鯤鵬、GaussDB等生態圈已開展多輪技術探索與實踐,包括華為技術底座測試及選型及共建鯤鵬聯合生態實驗室等,積極融入鯤鵬、GaussDB等生態體系。
據不完全統計,涉及分布式數據庫的A股上市公司包括中興通訊、科藍軟件、東方國信、長亮科技、新聯電子、中亦科技和思特奇等。
張平安表示,未來,GaussDB將深耕金融場景,并從金融行業走向其他對數據庫有高要求的行業,帶動國產數據庫生態蓬勃發展。孟晚舟稱,華為將持續投入根技術研究,并不斷嘗試新技術及應用,同時也呼吁更多合作伙伴加入GaussDB生態。
審核編輯黃宇
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