数字振动分析仪

据有关人士分析，未来几年间，我国振动试验机发展将重点围绕以下几个方面：　　工业自动化振动试验机：重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表 全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60%以上 加速具有自主知识产权的自动化软件的商品化。　　电工仪器振动试验机：重点发展长寿命电能表、电子式电能表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。到2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95% 到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。　　科学测试振动试验机：重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他实验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量叫高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50%～60%。　　振动试验机元器件：“十五”及2010年以前，尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品，品种占有率达到70%～80%，高档产品市场占有率达到60%以上。通过科技公关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。　　信息技术振动试验机仪器：主要发展振动试验机仪器软件化智能化技术、总线式自动测试技术、综合自动化测试系统、新型元器件测量技术及测试仪器、在线测试技术、信息产业产品测试技术、多媒体测量技术以及相应测试仪器等。

p style="text-indent: 2em "微流控技术的发展成果正在为医学检测领域注入新的活力。思纳福医疗科技利用振动注射技术(Vibrant Injection)自主研发了一款全自动化数字PCR一体机。/pp　　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "何为振动注射技术(Vibrant Injection)?/span/strong/pp　　微流控技术的发展成果正在为医学检测领域注入新的活力。尤其是微液滴技术，能够在更加精细的层面上完成生物样本的处理和检测分析。大幅度减少所需样本量的同时，能够提供更加准确全面的检测分析结果。在单细胞测序，核酸定量，高通量育种等诸多领域展现了广阔的应用前景。虽然基于微流控技术的微滴生成方法已经成熟，但是其技术本身带来的高昂成本以及复杂的转液手工操作使用户苦不堪言。振动注射技术的研发初衷就是要开发出全自动化，低成本，高可靠性的微滴生成方法。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/74854737-d943-447a-a360-d32c6e6ad858.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" style="width: 600px height: 400px "//pp　　振动注射技术的核心是一个特制的加样枪头。枪头浸入油相中，水相反应液匀速排出枪头，在进入油相的过程中，枪头前端进行匀速的摆动，从而产生均一的微液滴。采用振动注射技术，一方面可以通过控制流速，振动频率来灵活调整微滴体积的大小，另一方面该方法可以直接整合到自动化加样工作站流程中，无需昂贵的微流控耗材。/pp　　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "振动注射技术的优势在哪里?/span/strong/pp　　显然，振动注射技术无需微流控芯片耗材，能够直接在多孔板中生成微滴，在低成本的同时实现了液滴生成全流程的自动化。同时，振动注射技术对油相粘度不敏感，无需特殊的温控环境就能够产生均一可控的微滴。以下分别测试了在枪头残差(表现为耗材出口端有毛刺——耗材缺陷)管道微渗漏(表现为耗材与仪器密封不紧密，有微渗漏——耗材缺陷)和正常情况下(合格耗材)微滴生成的均一性情况。测试结果显示，在正常情况下，液滴的体积标准偏差可以控制到3%以内。即使在极限情况下(耗材出现残次品)，液滴生成依旧具有较好的均一性。展示了该技术出色的稳定性。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/8f9df9ab-820c-4f77-a7be-c46918a9df77.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" style="width: 600px height: 400px "//pp　　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "思纳福开发了哪些产品?/span/strong/pp　　围绕振动注射技术，思纳福开发了针对单细胞分析的“微滴工作站”。该产品能够在一小时内将96个样本实现单细胞微滴化包裹，全流程自动化，无需任何人工参与。为单细胞文库制备，高通量菌株和细胞株的培养筛选等需求提供全新的解决方案。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/700c7af8-7616-4fd0-b81d-b188e051de9f.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg" width="300" height="200" border="0" vspace="0" style="width: 300px height: 200px "//pp　　针对核酸定量需求，我们开发了全自动化数字PCR一体机。该产品能够全自动化实现数字PCR从液滴生成、核酸扩增到最终检测的全流程操作。用户体验与qPCR一致。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/c59ee7ea-0f71-4e08-a7a9-73ae76074635.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg" width="300" height="200" border="0" vspace="0" style="width: 300px height: 200px "//pp　　需要指出的是针对于科研用户和试剂开发用户，我们还可以提供基于数字PCR平台的升级产品，用户可以升级“大规模平行实时探测”功能以及“融解曲线分析”功能。通过该两项功能用户能够实现对每一个微滴进行扩增曲线分析和融解曲线分析，从而打开数字PCR技术扩增过程中的黑箱，深入研究核酸在微小体系下扩增的动力学特性。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201902/noimg/61944519-822a-4e8c-8ee4-63502abec285.gif" title="001.gif" alt="001.gif"//pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201902/noimg/272dac8a-2d7d-4ec8-b3a9-f7920ee0af8d.gif" title="002.gif" alt="002.gif"//pp　　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "产品的研发进度如何?何时上市?/span/strong/pp　　目前思纳福已经完成了液滴工作站的小试工作，配套的耗材生产和质控设备也已逐步上线，该产品将会在2019年上半年正式推向市场。一体式数字PCR仪的样机验证和测试工作也已完成，投放测试用样机已经进入生产流程。2019年上半年正式启动第一批客户的内部投放试用工作，预计2019年下半年开始逐步推向市场。/pp style="text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "关于思纳福医疗科技/span/strong/pp style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "思纳福医疗科技有限公司(Sniper)成立于2018年4月，以微液滴技术为根基，专注于下一代精细化分析医疗仪器的研发。团队来自于北京大学，北京航空航天大学等知名高校和企业，曾从事高端科研设备的定制化服务，客户覆盖航天、核能、医疗、新材料等领域，积累了丰富的新技术工程化和量产化经验。团队开发了具有全球化自主知识产权的微滴生成方法——振动注射技术(Vibrant Injection)，于2018年4月由凯风创投领投，华进知识产权跟投，完成天使轮融资，正式成立思纳福医疗科技有限公司，着手该技术在医疗检测领域的产品研发。/span/p

近日，数字PCR振动微滴技术发明人中国科学院微生物研究所杜文斌教授在国际分析化学主流期刊Analytical Chemistry发表了题为“OsciDrop: A versatile deterministic droplet generator”的期刊内封面文章，首次向公众揭示了振动微滴技术（OsciDrop）的力学模型和多重体积数字PCR研究成果。数字PCR作为当下最灵敏的核酸检测技术，在分子诊断领域备受瞩目。振动微滴技术是杜文斌教授原创的、拥有自主知识产权的数字PCR微滴生成技术路线，具有以下三大优势：①可靠性：创新不对称振动技术，实现基于高韦伯数的微滴生成新机制，液滴体积控制更精准；②低成本：采用低成本注塑加样吸头，免除昂贵芯片耗材，显著降低液滴制备成本；③自动化：以自动化代替手动操作，一体化的使用体验满足客户便捷操作需求。图1. 振动微滴多重体积数字PCR登上美国化学会Analytical Chemistry期刊内封面在芯片法液滴微流控技术中，毛细管数（Capillary number, Ca, 粘滞阻力和界面张力之比）是影响微液滴生成的决定性动力学常数。芯片液滴微流控系统遵循界面张力占据主要地位的低毛细管数液滴生成规律，因此液滴生成常受限于体系的粘度或表面张力。与此不同，振动微滴技术巧妙地利用高频不对称振动，将加样吸头中排出的样本液体在油相中切割为均一的皮升至纳升体积的微滴。通过力学模型分析发现，振动微滴法生成液滴时，韦伯数（Webers number, We, 惯性力和表面张力之比）的贡献比毛细管数高两个数量级以上。因此，振动微滴技术是一种依托于全新的韦伯数主导的可控液滴生成机制。数字PCR的定量范围受微滴数量限制，定量范围的提高往往以成倍增加液滴数和读取时间为代价；检测动态范围低于荧光定量PCR，限制了数字PCR在病毒载量检测等领域应用的普适性。在上述力学模型基础上，杜文斌教授利用优化的微滴生成条件，实现了200皮升到2微升横跨5个数量级的微滴的制备（图2），人基因组DNA检测的线性范围横跨6个数量级（图3）。值得一提的是，本方法仅用注塑加样吸头即可灵活实现微滴体积控制，不需要使用微加工芯片耗材，极大的降低了数字PCR的使用成本。图2. 振动微滴技术实现皮升至微升微滴的可控生成图3. 多重体积数字PCR实现跨6个数量级线性检测范围北京达微生物科技有限公司（以下简称“达微生物”）作为本研究独家合作企业，提供了多重体积数字PCR检测系统和配套试剂耗材。达微生物致力于为临床和科研用户提供便捷、高性价比的微流控产品。2021年我国疫情防控进入常态化，各地疾控中心和出入境检验检疫领域对数字PCR检测的需求显著上升。2021年12月，达微生物全自动一体式数字PCR仪成功中标上海海关口岸门诊部的数字PCR一体机采购项目（图4）。数字PCR的技术特点是高灵敏度和绝对定量。这两大优势，可以更好的解决境外中高风险区入境者隔离期满复阳、如何早期发现低病毒载量的无症状感染者等困扰海关口岸的问题。据了解，达微生物基于振动微滴技术推出的全自动一体式数字PCR仪，在国产数字PCR一体机市场中销量遥遥领先，有效解决了现有市售其他品牌数字PCR仪使用繁琐、依赖人工等的问题。针对分子诊断的快速发展，团队将继续深耕微流控领域，持续产品创新，为中国乃至全球体外诊断做出贡献！图4：达微生物全自动一体式数字PCR仪关于达微生物达微生物是一家由留学归国人员创立的、以微流控技术驱动的体外诊断高科技创新企业。公司入选中关村高新技术企业、海淀区胚芽企业，荣膺中关村国际前沿大赛医疗器械领域前三甲，并获“北京市新技术新产品认证”。依托微流控核心技术的长期积累，达微生物致力于创新型生命科学仪器、医疗仪器和试剂的自主研发和推广，为精准医疗、生命科学研究等提供下一代自动化、精准化、高通量的解决方案。