斯坦福大学开发的柔性传感器设备为治疗癌症开辟了新的可能性

斯坦福大学开发的柔性传感器设备为治疗癌症开辟了新的可能性研究人员声称，他们的FAST设备（代表"测量肿瘤的灵活自主传感器"）是一种全新的、快速的、负担得起的、免提的和准确的评估癌症药物有效性的方法。在更大的范围内，它可能为令人兴奋的癌症治疗新方向铺平道路。研究人员的发现最近发表在《科学进展》杂志上。研究人员每年使用带有皮下肿瘤的小鼠来测试成千上万种潜在的癌症药物。很少有药物能用于人类患者，而且开发新药的过程很耗时，因为评估药物治疗后肿瘤消退的工具需要数周时间才能读出反应。肿瘤固有的生物差异，现有测量技术的缺陷，以及相对有限的样本量，使得药物筛选具有挑战性和劳动密集型。该研究的第一作者、斯坦福大学工程学院化学工程系K.K.Lee教授鲍振南实验室最近的一名博士后AlexAbramson说："在某些情况下，被观察的肿瘤必须用卡尺手工测量。"但使用金属钳子般的卡尺来测量软组织并不理想，而且放射学方法不能提供实时评估所需的那种连续数据。FAST可以在分钟级检测肿瘤体积的变化，而卡尺和生物发光测量往往需要长达数周的观察期才能读出肿瘤尺寸的变化。黄金的力量FAST的传感器由一种灵活的、可拉伸的皮肤状聚合物组成，其中包括一层嵌入式的黄金电路。这个传感器与一个由前博士后和共同作者YasserKhan和NaojiMatsuhisa设计的小型电子背包相连。该设备测量膜上的应变--它拉伸或收缩的程度--并将该数据传输到智能手机上。使用FAST背包，与肿瘤大小回归有关的潜在疗法可以迅速而有把握地被排除无效数据，或协助医务人员快速介入进一步研究。基于对小鼠的研究，研究人员说，新设备至少提供了三个重大进展。首先，它提供了连续监测，因为传感器与小鼠物理连接，并在整个实验期间保持原位。第二，灵活的传感器包裹着肿瘤，因此能够测量其他方法难以辨别的形状变化。第三，FAST既是自主的又是非侵入性的。它与皮肤相连--与粘性绷带不一样--由电池驱动并以无线方式连接。鼠标可以自由移动，不受设备或电线的束缚，而且科学家不需要在传感器放置后主动处理小鼠。FAST包也是可重复使用的，组装成本仅为60美元左右，并且可以在几分钟内连接到小鼠身上。突破之处在于FAST的柔性电子材料。涂在皮肤状聚合物上面的是一层金，当被拉伸时，会出现小裂缝，改变材料的导电性。拉伸材料，裂缝的数量增加，导致传感器的电子电阻也增加。当材料收缩时，裂缝重新接触，导电性能得到改善。Abramson和共同作者、东京大学副教授Matsuhisa都描述了这些裂缝的扩展和电导率的指数变化如何在数学上等同于尺寸和体积的变化。研究人员必须克服的一个障碍是担心传感器本身可能会通过对肿瘤施加不适当的压力，有效地挤压它而影响测量。为了规避这一风险，他们仔细地将柔性材料的机械性能与皮肤本身相匹配，使传感器像真正的皮肤一样柔韧和柔软。"这是一个具有欺骗性的简单设计，"Abramson说，"但这些固有的优势应该对制药和肿瘤学界非常有趣。FAST可以大大加快、自动化和降低癌症疗法的筛选过程的成本"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332373.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332373.htm

钻石量子传感器能以毫米的分辨率测量心脏电流

钻石量子传感器能以毫米的分辨率测量心脏电流许多心脏问题--包括心动过速和心肌颤动主要源于电流在心脏中传播方式的不完善。然而不幸的是，医生很难研究这些不完善之处，这是因为测量这些电流涉及高度侵入性程序和暴露于X射线辐射。不过幸运的是，还有其他选择。比如磁心动图(MCG)是一种有希望的间接测量心脏电流的替代方法。该技术涉及感应心脏附近由心脏电流引起的磁场的微小变化。这可以以一种完全无接触的方式完成。为此，科研人员们已经开发了适合这一目的的各种类型的量子传感器。然而它们的空间分辨率被限制在厘米级，这对于检测在毫米级传播的心脏电流来说是不够的。此外，这些传感器中的每一个都有其实际限制，如尺寸和工作温度。在日前发表在《CommunicationsPhysics》上的一项新研究中，一个科学家团队开发了一种新型装置以更高的分辨率进行MCG。他们的方法是基于一个由氮空位组成的钻石量子传感器，氮空位作为特殊的磁“中心”对心脏电流产生的弱磁场敏感。研究人员由日本东京工业大学的TakayukiIwasaki副教授领导。但如何观察这些中心的状态以提取有关心脏电流的信息呢？事实证明，该传感器也是荧光的，这意味着它很容易吸收特定频率的光，然后以不同的频率重新发射出来。最重要的是，在氮空位处重新发射的光的强度会根据外部磁场的强度和方向而变化。研究人员创建了一个MCG装置，其使用一个532纳米（绿色）激光器来激发钻石传感器和一个光电二极管来捕捉重新发射的光子（光粒子）。另外，他们还开发了数学模型以准确地将这些捕获的光子跟相应的磁场及反过来与负责这些光子的心脏电流进行映射。凭借前所未有的5.1毫米的空间分辨率，拟议的系统可以创建在实验室大鼠心脏中测量的心脏电流的详细二维地图。此外，哥们其他成熟的需要低温的MCG传感器不同，钻石传感器可以在室温下运行。这使研究人员能将他们的传感器放置在极其靠近心脏组织的位置，这放大了测量的信号。Iwasaki博士强调道：“我们的非接触式传感器的优势跟我们目前的模型相结合，其将允许使用小型哺乳动物模型对心脏缺陷进行更精确的观察。”总的来说，这项研究中开发的MCG装置似乎是一个有希望的工具，它可以理解许多心脏问题及其他涉及电流的身体过程。在这方面，Iwaasaki说道：“我们的技术将能研究各种心律失常的起源和发展及其他生物电流驱动的现象。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307761.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1307761.htm

光大证券：关注传感器的技术路线与行业进展

光大证券：关注传感器的技术路线与行业进展光大证券研报指出，第二代Optimus产品性能大幅进阶，对传感器的使用出现边际增加。展望2024年，随着智能化进步，人形机器人与场景交互的复杂度提升，将带动传感器的需求增加。柔性触觉传感器的关键优势在于可塑性强，工艺简单，可实现对指尖等不规则形状的包裹。目前单点式柔性触觉传感器已较为成熟，高分辨率、高灵敏度的阵列式柔性触觉传感器将成为下一阶段的发展方向。建议关注传感器的技术路线与行业进展。个股可关注：（1）六维力传感器：柯力传感、东华测试等；（2）触觉传感器：汉威科技、申昊科技等。

苹果自混传感器头戴设备专利公布

苹果自混传感器头戴设备专利公布光学自混传感器可被包括在该头戴式设备的光学模块和其他部分中以测量光学部件位置的变化。响应于检测到光学部件位置的变化，可调节该设备中的致动器以使该光学部件移动或者可采取其他动作来补偿该变化。据媒体报道，在苹果内部一些负责推进混合现实头显的高层管理人员坚信：AR/VR头显将会取代iPhone，成为苹果公司营收的新支柱业务。                                    VIP课程推荐                          加载中......PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1341899.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1341899.htm

苹果在健康领域之外广泛寻找未来可用于Apple Watch的传感器

苹果在健康领域之外广泛寻找未来可用于AppleWatch的传感器不过，也许是因为它已经尽其所能地利用了当今的技术，也许是因为它已经受够了被医疗器械公司起诉的日子。最新披露的两项专利申请显示，AppleWatch有可能获得以下传感器：风速计螺栓应力计热通量传感器太阳辐射传感器温度计水传感器风速计检测风速和风向，而温度计则测量辐射热，热通量传感器和温度计都测量热量水平。新披露的专利申请中，有一项名为"带风速计的电子设备"的专利申请显然集中在第一种可能的传感器上。它还提供了一个理由，说明为什么有人希望他们的AppleWatch知道当天是否有风。根据金属冷却所需的时间可以确定很多事情例如，风速可与健身应用结合使用（如在风中运动时计算用户的功率输出），"专利申请中说，"[以及]天气传感和/或预报、温度测量和/或或其他所需的功能"。该专利申请谨慎地指出，该提案可适用于任何电子设备。但大部分示例说明和所有插图都是针对AppleWatch的。另一项新披露的专利申请则范围更广。"带有多功能环境传感器的电子设备"，甚至在标题中就表明了自己的立场--这是为许多不同的设备增加传感器。不过，同样地，它的几幅插图主要描绘的是AppleWatch。两者还使用了相同的措辞，提到"在空间有限的电子设备中集成某些环境传感器可能会很困难"，比如AppleWatch。这种空间限制可能就是苹果追求这四种传感器类型的原因--因为它们的工作方式都差不多。这六种传感器各自依靠金属的加热和冷却，但差异很小。该多功能专利申请称："为了进行上述一项或多项测量，可以在设备外壳上耦合一层金属，或者将一缕金属纳入覆盖电子设备内部一个或多个组件（如扬声器或麦克风）的网状物中"。"可将金属层或金属缕加热到已知温度，金属温度衰减到平衡温度时，可显示出空气速度，为了测量环境温度，可以使用一个参考电阻器，将金属的温度衰减与参考电阻器的温度衰减进行比较，如果需要，可使用金属层或金属丝来确定太阳辐射和/或是否存在水"。这两项专利申请共有四位发明人，其中三位发明人在这两项专利申请中都榜上有名。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423691.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1423691.htm

无需电池的传感器能对特定声波做出反应

无需电池的传感器能对特定声波做出反应声敏传感器无需外接电源，由特定噪音产生的声波激活从智能手机和玩具到遥控器和手电筒，我们日常使用的许多物品都依赖电池供电。因此，全世界每年有150亿个电池被丢弃，其中许多最终被填埋。苏黎世联邦理工学院（ETHZurich）的研究人员开发出了一种传感器，这种传感器除了声音之外不需要任何电源，对于某些设备来说，扔掉电池可能很快就会成为过去。这项研究的合著者之一约翰-罗伯逊（JohanRobertsson）说："传感器纯粹以机械方式工作，不需要外部能源。它只需利用声波中包含的振动能量即可。"但仅限于特定的声波。研究人员开发的传感器具有被动语音识别功能，每当说出某个单词或产生某种特定的音调或噪音时，传感器就会被激活。发出的声波（而不是其他声波）会使传感器产生足够的振动，从而产生一个微小的电脉冲，打开一个电子设备。传感器原型可以区分"three"和"four"这两个口语单词。由于"four"比"three"产生更多的声能，因此它能引起传感器振动，从而打开一个设备或触发一个后续过程，而说"three"则没有任何影响。由棒材连接的超材料晶格的振动板对声波做出选择性响应这种传感器是一种超材料，是一种经过设计具有自然界中罕见特性的材料。共同通讯作者马克-塞拉-加西亚（MarcSerra-Garcia）说："我们的传感器纯粹由硅组成，既不像传统电子传感器那样含有有毒重金属，也不含任何稀土。"但是，这种传感器的语音识别特性来自于它的结构，而不是它的材质。利用计算机建模和算法，研究人员设计出了传感器的结构，它由相同的硅板（谐振器）组成，硅板之间由像弹簧一样的细条连接。这些弹簧决定了特定的声音是否会使传感器启动。研究人员发现，这种无需电池、由声音供电的传感器有许多潜在应用。例如，它可以用来监测地震和建筑物，记录建筑物地基开裂时发出的特殊声音。或者，它还能检测到气体泄漏时发出的嘶嘶声，并触发警报。他们说，这种传感器还可以应用于医疗领域，比如为耳聋或听力损失患者植入人工耳蜗。目前，每个植入体需要两到三块电池，具体取决于所使用的声音处理器类型。一次性电池可使用30到60小时，但需要经常更换。这种新型传感器也可用于持续测量眼压。眼睛里没有足够的空间容纳带电池的传感器。工业界对零能耗传感器也非常感兴趣。研究人员的目标是在2027年之前推出可靠的传感器原型。较新的迭代产品应能区分多达12个不同的单词，包括"开"、"关"、"上"和"下"等标准指令。而且，与手掌大小的原型相比，研究人员计划让更新版本的传感器只有拇指甲大小或更小。塞拉-加西亚说："如果到那时我们还没有吸引到任何人的兴趣，我们可能会成立自己的新公司。"这项研究发表在《先进功能材料》杂志上。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1415063.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1415063.htm