拆解高效DNA測試晶片:成本不到20美元

新創公司InSilixa開發出一款新的DNA測試晶片，據稱可在1小時內以不到20美元的成本完成高準確度的DNA測試;相形之下，現有以手持讀取器進行測試的成本高達250美元左右。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201809/388232.htm

這款名為Hydra-1K的晶片可大幅削減現有疾病檢測方法所需的時間與費用，為重點照護(point of care)帶來分子級的診斷準確度。不過，這款設計目前才剛開始進行為期18-24個月的實地測試。

「我們已經隱密地開發二年半了，這是我們第一次展示這項成果，」InSilixa創辦人兼CEO Arjang Hassibi在日前舉行的Hot Chips大會上表示。

InSilixa聲稱所採取的測試途徑不僅成本更低，而且比現有的分子診斷更迅速，但完全不影響準確度。

InSilixa最近還向世界衛生組織(WHO)會員國展示其晶片成功檢測結核的結果。

該公司目前正致力於為該晶片開發一項疾病的商業應用。該公司的目標在於使其晶片成為一款開放的平臺，讓醫療從業人員與研究人員可用於瞄準一系列的廣泛測試，這比該公司能夠自行開發的應用還更多更有意義。「但我們自已也將保留幾項應用領域，」Hassibi說。

相較於其他的實驗室上晶片(lab-on-a-chip)，InSilixia的設計是針對像在晶片上進行化學鍵合的實時分析。Hassibi說，目前有些設計利用必須以化學藥劑清洗晶片表面的合成途徑，但這些化學藥劑中可能含有降低測試準確度的雜質。

該公司主要的秘密武器就在於用來進行檢測的化學物質。除此之外，「我們有一半的研發都用於使該系統可用於不懂編程的醫生和化學家，」他說。

該公司正致力於尋求美國FDA 510(k)的批准，預計需時約六個月。

如何運作?

InSilixa的DNA測試晶片採用IBM 250nm製程製造，成本約30-50美元。它利用每個分子傳感器約100um的32x32數組。製造該晶片的挑戰之處在於多級晶片封裝製程。

光傳感器在每一數組點進行化學鍵合實時檢測。

個別的數組元素由光電二極體和加熱器組成，以刺激化學反應。該晶片利用5W功率加熱。

晶片與電路板

LVDS接口提供數據，繪製時間和溫度的2D數組影像。

Hydra-1K讀取器晶片是一款獨立的FPGA板。