傳感新品

【中山大學(xué)：基于三維組裝微針離子傳感器的生理離子波動透皮監(jiān)測可穿戴系統(tǒng)】

新品亮點

1、降維加工法將片狀微針組裝成三維微針陣列；

2、基于三維微針陣列的離子傳感微針陣列系統(tǒng)包含離子傳感陣列、輔助電路和應(yīng)用程序；

3、能實時、原位地監(jiān)測皮下鈉、鉀和鈣離子的濃度變化。

研究背景

人體健康監(jiān)測和早期疾病檢測在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中意義重大?；?a href="http://hljzzgx.com/v/" target="_blank">智能傳感器的可穿戴健康監(jiān)測系統(tǒng)可以附著在人體上，實時檢測健康特征，并提供及時的預(yù)警和反饋。近幾十年來，隨著新技術(shù)的出現(xiàn)，科學(xué)家們在基礎(chǔ)研究和臨床醫(yī)學(xué)方面取得了喜人的進(jìn)展?？纱┐魇絺鞲衅骺梢暂p松地貼附到人體上，采集一系列生理信息，如脈搏、血壓和血糖水平等，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄茉O(shè)備，加以提取和分析疾病概況。近年來，多種可穿戴傳感器被用于人體健康信息的無創(chuàng)檢測。盡管這些非侵入性傳感器具有極好的生物安全性，但因為只能接觸到皮膚表面的物質(zhì)，所以無法直接測量體內(nèi)的生化分析物。

目前這些可穿戴傳感器的測量目標(biāo)主要限于物理信號，如脈搏、心電圖、生理壓力，或分泌物如汗液、淚液中的分子。人體內(nèi)的生化標(biāo)志物如離子（Na+、K+、Ca2+、pH值）和代謝物（葡萄糖、乳酸、尿酸），是人體生化檢測的重要指標(biāo)，但皮膚作為身體的保護(hù)層，會阻礙外部設(shè)備對體內(nèi)生化標(biāo)志物的檢測。組織間液存在于細(xì)胞間隙中，其所含小分子分析物，如代謝物（葡萄糖、乳酸）和電解質(zhì)較血漿內(nèi)的濃度接近。目前測量離子濃度多通過金屬針頭取血，容易造成創(chuàng)傷，導(dǎo)致疼痛和感染風(fēng)險，因而阻礙了對體內(nèi)離子波動的長期和連續(xù)監(jiān)測。長度為500-800微米的微針頭可以穿透皮膚角質(zhì)層但不接觸血管或神經(jīng)，引起了很多人的關(guān)注。然而，基于微針陣列的可穿戴檢測設(shè)備，尤其是同時檢測不同離子的器件很少。這是因為，相比平面電極，在三維微針陣列上制備不同功能的傳感器的加工要求更高。同時，在間隔緊密、結(jié)構(gòu)緊湊的微針針尖上的修飾難度也更大。

在文章中，作者基于降維加工技術(shù)，將片狀微針集成為三維微針陣列，開發(fā)了一個離子傳感微針陣列系統(tǒng)，用于實時連續(xù)檢測皮下離子。通過激光微機械加工制造的片狀微針，并加以組裝，解決了制造具有多個電極通道的三維微針結(jié)構(gòu)的局限性，也解決了將間隔緊密的微針尖修改為不同功能類型的電極的難題。離子傳感微針陣列系統(tǒng)在檢測鈉、鉀和鈣離子濃度的實時變化方面具有足夠的敏感性，并表現(xiàn)出良好的線性響應(yīng)范圍、傳感檢測選擇性和持續(xù)穩(wěn)定性。結(jié)果表明，離子傳感微針陣列可以實時監(jiān)測大鼠皮下組織液中鈉、鉀和鈣離子的濃度變化。作者將這些微針電極集成為一個可穿戴的監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可作為實時監(jiān)測人體健康的重要工具，并有可能為與生理離子變化有關(guān)的疾病提供信息反饋。

圖文導(dǎo)讀

圖1：用于連續(xù)離子監(jiān)測的微針傳感器的原理圖和制備流程。

(a)用于檢測的微針陣列傳感器示意圖?？纱┐魑⑨槀鞲衅魍ㄟ^皮膚進(jìn)行微創(chuàng)檢測，測量組織液中不同離子的濃度。檢測信號由微針傳感器傳輸?shù)捷o助電路，由微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖形化展示。(b)微針陣列傳感器的制備方法。利用激光技術(shù)制備片狀微針，在微針尖端分別修飾導(dǎo)電層、粘附層和傳感層獲得微針工作電極，實現(xiàn)了對離子的選擇性檢測?；诮稻S加工法將微針工作電極與微針參比電極、微針對電極集成，形成離子傳感微針陣列，并可進(jìn)一步與印刷電路板結(jié)合成離子傳感微針陣列系統(tǒng)。

圖2：不同修飾情況下片狀微針的表面形貌表征。

(a)從左至右: 空白片狀微針、金層修飾過片狀微針、PEDOT 離子轉(zhuǎn)換層修飾后的片狀微針的不同放大倍數(shù)的電子掃描顯微鏡圖像。(b-c)微針離子電極的光學(xué)和電子掃描顯微鏡表征: (b)鈣離子傳感微針電極, (c) 鉀離子傳感微針電極, (d)鈉離子傳感微針電極。

圖3：離子傳感微針電極對不同離子的電化學(xué)響應(yīng)。

(a)經(jīng)染色的離子傳感微針電極的熒光圖像;

(b)經(jīng)染色的離子傳感微針電極穿透后豬皮的熒光圖像;

(c)離子傳感微針電極的體外連續(xù)監(jiān)測實驗裝置圖;

(d)離子傳感微針電極對各個濃度不同離子的線性響應(yīng)圖;

(e)-(f)離子傳感微針電極對各個濃度不同離子的平行實驗；

(g)離子傳感微針電極檢測不同種類離子的相對穩(wěn)定性及統(tǒng)計分析；

(h)離子傳感微針電極檢測不同離子的靈敏度；

(i)-(k)離子傳感微針電極對不同離子的特異性響應(yīng)。

圖4：離子傳感微針陣列用于在體連續(xù)監(jiān)測大鼠皮下組織液中的離子波動。

(a)-(c)用離子傳感微針陣列檢測大鼠皮下各種離子(Ca2+、K+和Na+)的電位信號，并將其轉(zhuǎn)換為離子濃度。使用商業(yè)儀器獲取大鼠血液中 Ca2+，K+和Na+的參考值，并根據(jù)參考值(圖中紫色星號)校準(zhǔn)檢測結(jié)果；

(d)各大鼠皮下組織液中離子濃度隨時間變化的波動情況；

(e)各大鼠皮下組織液中離子濃度隨時間變化的相關(guān)性分析；

(f)離子傳感微針陣列在檢測各大鼠體內(nèi)不同類型離子時的檢測準(zhǔn)確度的誤差網(wǎng)格分析；

(g)在體連續(xù)監(jiān)測實驗中，離子傳感微針陣列對不同類型離子檢測的平均誤差。

圖5：用于離子傳感微針陣列系統(tǒng)輔助電路的電路設(shè)計和功能驗證。

(a) 印刷電路板的電路實現(xiàn)和版圖設(shè)計；

(b) 離子傳感微針陣列輔助電路的系統(tǒng)框圖；

(c) 印刷電路板的實物圖；

(d) 印刷電路板對不同輸入和輸出電壓信號的相關(guān)性校驗；

(e)-(f) 離子傳感微針陣列分別連接印刷電路板與電化學(xué)工作站時，檢測不同類型離子的歸一化響應(yīng)的對比和回歸分析；

(g) 佩戴在人體模型手臂上的離子傳感微針陣列系統(tǒng)；

(h) 檢測數(shù)據(jù)經(jīng)過藍(lán)牙傳輸并實時形成的離子波動檢測應(yīng)用程序界面。

傳感動態(tài)

【年產(chǎn)40萬臺監(jiān)測傳感器和應(yīng)急大腦云平臺建設(shè)項目落戶這里高新區(qū)】

記者8月15日從市高新區(qū)獲悉，湖北飛邁科技有限公司年產(chǎn)40萬臺監(jiān)測傳感器和應(yīng)急大腦云平臺建設(shè)項目正式簽約落戶市高新區(qū)。

湖北飛邁科技有限公司是一家專注于隧道、邊坡、基坑、橋梁、大壩、地下管廊等巖土工程領(lǐng)域傳感器和自動化安全監(jiān)測儀器研發(fā)與生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)，擁有巖土工程監(jiān)測傳感器、試驗設(shè)備、工程材料、自動化采集系統(tǒng)、組網(wǎng)傳輸模塊、遠(yuǎn)程通信模塊及一體化監(jiān)測模塊等產(chǎn)品百余種。產(chǎn)品在安全監(jiān)測領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，遠(yuǎn)銷東南亞、歐洲、中東等世界各地。

據(jù)悉，該項目總投資5億元，達(dá)產(chǎn)后預(yù)計可實現(xiàn)年產(chǎn)振弦式傳感、MEMS型傳感器、壓阻型傳感器等工程監(jiān)測類傳感器40萬套，年產(chǎn)值10億元以上。

該項目的引進(jìn)落戶是市高新區(qū)推進(jìn)第二、三產(chǎn)業(yè)融合的典型示范。未來，高新區(qū)將圍繞該項目打造集“智慧應(yīng)急大腦”大數(shù)據(jù)應(yīng)用、技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)、檢驗檢測、項目運營管理、展覽展示于一體的產(chǎn)業(yè)綜合基地，圍繞安全產(chǎn)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域，通過產(chǎn)學(xué)研融合，促進(jìn)企業(yè)、院校之間優(yōu)勢互補、資源共享，為企業(yè)引進(jìn)專家技術(shù)人才提供支持，為院校搭建人才培養(yǎng)、科研成果轉(zhuǎn)化渠道，打造引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的標(biāo)桿型平臺，填補國內(nèi)在該領(lǐng)域的空白。

【柯力傳感戰(zhàn)略投資灣測，其客戶有富士康、寧德時代等】

8月15日，柯力傳感（603662）（603662）旗下子公司深圳市柯力智能傳感產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司與深圳市灣測技術(shù)有限公司（簡稱“灣測”）正式簽署增資協(xié)議，完成了對灣測的戰(zhàn)略投資。參與本輪增資的還有同創(chuàng)偉業(yè)、凡創(chuàng)資本以及老股東線性資本等知名投資機構(gòu)。

深圳市灣測技術(shù)有限公司成立于2020年，總部位于深圳，是一家以研發(fā)及品質(zhì)為核心的高端工業(yè)傳感器創(chuàng)新企業(yè)。

灣測創(chuàng)始團(tuán)隊均來自世界500強企業(yè)，深耕工業(yè)傳感器領(lǐng)域10余年。公司創(chuàng)始人此前任職于富士康，并在日本歐姆龍工作8年，德國西克工作3年，擔(dān)任中國區(qū)高管，對工業(yè)傳感有深厚的行業(yè)認(rèn)知和市場經(jīng)驗。聯(lián)合創(chuàng)始人兼產(chǎn)品總監(jiān)此前任職于日本基恩士和德國西克。研發(fā)總監(jiān)此前任職于華為海思半導(dǎo)體和速騰聚創(chuàng)。

根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，中國工業(yè)傳感器市場規(guī)模由2016年的267.5億元增長至2021年的455.2億元，年均復(fù)合增長率11.22%，2022年的市場規(guī)模達(dá)到500億元左右。但長期以來，這一市場主要被基恩士、歐姆龍、西克等進(jìn)口品牌占據(jù)，國產(chǎn)品牌存在缺乏核心技術(shù)、產(chǎn)品偏低端同質(zhì)化等問題。

目前，灣測的傳感器產(chǎn)品和解決方案涵蓋精密測量、工業(yè)安全和通用傳感三大領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于3C、半導(dǎo)體、新能源、汽車和傳統(tǒng)制造業(yè)等多個行業(yè)，近年來，灣測已經(jīng)成功導(dǎo)入富士康、寧德時代（300750）、立訊精密（002475）、大族激光（002008）、BYD、中創(chuàng)新航等知名企業(yè)客戶。

本輪融資完成后，灣測將進(jìn)一步提升研發(fā)實力、品質(zhì)管理能力和客戶服務(wù)能力，同時公司也將于2023年末整體入駐到柯力傳感在深圳光明區(qū)的智能傳感產(chǎn)業(yè)園區(qū)。

展望未來，柯力將在研發(fā)、市場、供應(yīng)鏈等方面與灣測進(jìn)行深度合作，助力灣測持續(xù)快速地高質(zhì)量發(fā)展，打造具有全球綜合競爭力的高端傳感器民族品牌。

【博士近百人、碩士3000余人！歌爾股份多維度集聚創(chuàng)新資源】

近年來，歌爾股份有限公司（以下簡稱“歌爾股份”）圍繞國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，堅持“創(chuàng)新是第一動力”理念，充分發(fā)揮創(chuàng)新主體作用，將自主創(chuàng)新、融通創(chuàng)新作為推動企業(yè)跨越發(fā)展的“關(guān)鍵一招”。通過集聚創(chuàng)新資源、引育創(chuàng)新人才、攻關(guān)核心技術(shù)、布局前沿產(chǎn)業(yè)等舉措，打造企業(yè)技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，提升市場競爭力。在全球范圍內(nèi)集聚產(chǎn)業(yè)上下游創(chuàng)新資源，加快科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化進(jìn)程，大力引育頂尖人才和青年科技人才，建立差異化發(fā)展通道和個性化成長路徑，以人才推動科技創(chuàng)新，引領(lǐng)企業(yè)跨越發(fā)展。目前，擁有研發(fā)管理人才2萬名，省級以上重點人才15名，博士近百人、碩士3000余人，入選國家產(chǎn)教融合型企業(yè)，3次獲評全省人才工作表現(xiàn)突出單位，連續(xù)6年奪得中國電子元件百強研發(fā)實力榜冠軍，是國內(nèi)唯一進(jìn)入全球微機電領(lǐng)域十強的企業(yè)，上榜中國企業(yè)500強。主要做法和經(jīng)驗啟示如下。

拓展全球人才引進(jìn)渠道，譜寫人才創(chuàng)新“新篇章”。加大人才招引力度，將人才戰(zhàn)略上升為企業(yè)重要發(fā)展戰(zhàn)略，織密引才網(wǎng)絡(luò)，面向全球引才，匯聚國內(nèi)外創(chuàng)新人才資源。推動各事業(yè)群（部）設(shè)立人力資源部，構(gòu)建上下貫通引才機制，加強人才舉薦激勵，設(shè)立“伯樂獎”，累計發(fā)放引才獎金2000余萬元。創(chuàng)新“六國二十地”引才模式，瞄準(zhǔn)世界科技創(chuàng)新前沿，在美日韓、京滬深等地分別設(shè)立研發(fā)中心、人才飛地，形成全球化引才體系，就地識別吸納聲光電類專業(yè)人才200余人。設(shè)立人才“全球招募官”，獵聘行業(yè)頂尖人才，從美國引進(jìn)光學(xué)技術(shù)專家，推動歌爾光學(xué)事業(yè)實現(xiàn)“開天辟地”式發(fā)展，打破國外在AR顯示模組方面的技術(shù)壟斷，推薦入選國家級重點人才，獲評2022年度省科學(xué)技術(shù)青年獎。實施“歌爾之翼”引才計劃，聚焦VR/AR、聲光學(xué)、微電子等前沿技術(shù)領(lǐng)域，重點引進(jìn)世界TOP100、“雙一流”高校畢業(yè)生，累計吸引高校畢業(yè)生近萬名，其中“雙一流”畢業(yè)生3000余人

校企合作共引共育，搭建人才成長“立交橋”。整合教育資源，著眼科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)培育與人才培養(yǎng)體系協(xié)同發(fā)展，強化科教融匯、產(chǎn)教融合、協(xié)同育人。與曲阜師范大學(xué)、哈爾濱理工大學(xué)、山東理工大學(xué)等15所高校合作共建現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院。與南京大學(xué)、山東大學(xué)等高校合作定向培養(yǎng)工程碩士、本科卓越工程師，年培養(yǎng)高技能人才1500余名。入選首批國家產(chǎn)教融合型企業(yè)，歌爾工學(xué)院獲批省級產(chǎn)業(yè)學(xué)院，正與山東大學(xué)共建山大歌爾元宇宙現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院、山大歌爾研究院。強化內(nèi)部人才培育晉升，圍繞工程師、技師、班組長等條線，設(shè)立G-plan干部培養(yǎng)、精英人才計劃等分類分層專業(yè)培育體系，助力一批技師、工藝師、制造工程師快速成長，培育省級以上重點人才15名、鳶都產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才14名。打造“1+1+1”匠造班人才培養(yǎng)體系，即第一階段在校學(xué)習(xí)、第二階段進(jìn)入歌爾匠造培訓(xùn)中心學(xué)習(xí)、第三階段到歌爾頂崗實習(xí)，在機械制造、機電一體化、自動化等專業(yè)領(lǐng)域與50多所學(xué)校密切合作，建設(shè)40多個校企合作專業(yè)，學(xué)生畢業(yè)后雙向選擇，畢業(yè)即入職、上崗即勝任，持續(xù)輸送人才3130人。

瞄準(zhǔn)前沿核心技術(shù)，打造科研攻關(guān)“強引擎”。堅持“創(chuàng)新是第一動力”，推動校企產(chǎn)學(xué)研深度合作，以技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。搭建高能級平臺載體，創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域唯一國家級創(chuàng)新中心，建成博士后科研工作站等9個省部級創(chuàng)新平臺。與中科院、北航、清華大學(xué)等聯(lián)合建立研究院，5年投入130億元鼓勵人才創(chuàng)新研發(fā)，生產(chǎn)的MEMS聲學(xué)傳感器市場占有率位居國內(nèi)第一，成為唯一進(jìn)入全球微機電領(lǐng)域前十的中國企業(yè)。探索校企共建科研團(tuán)隊，與斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院、清華大學(xué)等知名高校和科研機構(gòu)開展產(chǎn)學(xué)研合作，引導(dǎo)各類人才領(lǐng)銜參與創(chuàng)新課題。2022年，與高校和科研院所達(dá)成12項開放課題，涉及光學(xué)、新材料等技術(shù)領(lǐng)域，項目經(jīng)費合計936萬元。實施重大科技專項，先后承擔(dān)12項“國字號”重大專項、20余項省級專項，參與揚聲器聽音實驗、語音通信用傳聲器和虛擬現(xiàn)實等多項國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂。累計申請專利2.9萬項，其中PCT及國外專利3300項，連續(xù)6年奪得中國電子元件百強研發(fā)實力榜冠軍。

【英特爾放棄收購以色列代工芯片制造商，因中國未批準(zhǔn)？專家回應(yīng)】

英特爾和以色列代工芯片制造商高塔半導(dǎo)體16日表示，由于未能及時獲得監(jiān)管機構(gòu)批準(zhǔn)，雙方擬議的54億美元收購交易已被終止。路透社、彭博社等多家媒體稱，未批準(zhǔn)這筆交易的是中國監(jiān)管部門。

去年2月，英特爾宣布和高塔半導(dǎo)體達(dá)成最終收購協(xié)議。彭博社稱，收購這家以色列公司是英特爾進(jìn)入快速成長的半導(dǎo)體代工市場計劃的一部分。首次宣布這筆交易時，英特爾表示需要“大約12個月”完成。到去年10月份，這家芯片制造商表示，它的目標(biāo)是2023年第一季度完成收購，但隨后在今年3月警告說，這個日期可能會推遲到第二季度。知情人士說，交易的最后期限是加州時間8月15日午夜，兩家公司都預(yù)計不會得到中國的批準(zhǔn)。

路透社稱，英特爾首席執(zhí)行官格爾辛格曾表示，他正努力讓中國監(jiān)管機構(gòu)批準(zhǔn)收購高塔的交易，上個月他還訪問過中國，與政府官員會面。但格爾辛格也表示，無論交易結(jié)果如何，英特爾都要投資芯片代工業(yè)務(wù)。

《華爾街日報》稱，大規(guī)模的全球收購?fù)ǔＰ枰饕袌龆鄠€監(jiān)管機構(gòu)的認(rèn)可。在中國，如果交易中的兩家公司在中國的年收入合計超過1.17億美元，則合并將引發(fā)反壟斷審查。

美媒渲染稱，這是中美商業(yè)關(guān)系緊張的最新跡象。《紐約時報》稱，在中美緊張的經(jīng)濟(jì)關(guān)系中，科技是主要戰(zhàn)場。美國主導(dǎo)一系列措施限制向中國出售具有軍事用途的最先進(jìn)計算機芯片，以及制造此類芯片的工廠設(shè)備，這令北京深感不安。中國譴責(zé)這些舉動是華盛頓遏制其技術(shù)發(fā)展和減緩其經(jīng)濟(jì)增長的努力。

通信行業(yè)專家項立剛16日對《環(huán)球時報》記者表示，高塔半導(dǎo)體一些業(yè)務(wù)在中國開展，相關(guān)并購案需要中國監(jiān)管部門批準(zhǔn)。如果并購行為會導(dǎo)致壟斷，形成對中國產(chǎn)業(yè)的沖擊和影響，不被批準(zhǔn)是正常的，其他并購案中也出現(xiàn)過相關(guān)情況?！皩χ袊a(chǎn)業(yè)不利，我們當(dāng)然就不會批?！表椓傉f。

去年，杜邦公司放棄了以52億美元收購電子材料制造商羅杰斯公司的交易，原因也是未能獲得中國監(jiān)管機構(gòu)的批準(zhǔn)。

《紐約時報》說，盡管中美兩國之間存在著緊張關(guān)系，但兩國經(jīng)濟(jì)仍然高度關(guān)聯(lián)，依賴彼此的供應(yīng)鏈、技術(shù)和投資資金。對英特爾來說，中國既是一個主要的市場，也是一個主要的業(yè)務(wù)所在地：2022年，該公司在中國雇傭1.2萬多名員工，收入超過170億美元，約占其全球總收入的27%。

【天津大學(xué)成功研發(fā)高性能毫米波芯片套片 實現(xiàn)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的突破】

近日，天津大學(xué)微電子學(xué)院博士生創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊“芯靈科技”成功研發(fā)高性能5G多頻段多標(biāo)準(zhǔn)兼容毫米波芯片套片。該芯片套片在國際上率先實現(xiàn)多頻段多標(biāo)準(zhǔn)融合，實現(xiàn)5.5G/6G國際通信標(biāo)準(zhǔn)中主流通信的多頻段多標(biāo)準(zhǔn)覆蓋。

5G通信正成為人們生活的重要組成部分，對5.5G/6G基站和手機而言，高速率、高容量、低延時的毫米波芯片是不可或缺的技術(shù)“心臟”。天津大學(xué)微電子學(xué)院博士生創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊“芯靈科技”基于標(biāo)準(zhǔn)商用硅工藝，成功研制高性能5.5G/6G全頻段毫米波芯片套片。

該芯片套片突破多項關(guān)鍵技術(shù)?！斑@一系列引領(lǐng)性技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)成果，將有助于我國在5.5G/6G毫米波通信領(lǐng)域擺脫依賴進(jìn)口的局面，實現(xiàn)從‘跟跑’到‘領(lǐng)跑’的突破?！痹搱F(tuán)隊學(xué)生負(fù)責(zé)人王志鵬說。

審核編輯 黃宇