來源：張國斌
今年的新冠肺炎疫情讓很多半導體人重新思索半導體技術如何更好的服務健康產業，因為健康是關係人類生死存亡的大事。
目前，全球新冠肺炎確診人數已經超過了3000萬，在後疫情時代，精準防控、科學防控、常態化防控成為重點，如何快速、低成本地進行抗體檢測發現病毒信息，及早隔離傳染群體是扭轉防疫局面的關鍵措施之一。因此，醫療市場上對能夠高效、精準地檢測抗體的設備需求越發迫切，為了助力疫情防控工作，打贏這場世界範圍內的「戰疫」，艾邁斯半導體與合作夥伴Senova開發出了全新的解決方案，以應對醫療市場不斷增長的抗體檢測需求，旨在通過創新的試驗成果與技術解決方案為後疫情時代作出自己的貢獻。
近日，艾邁斯半導體舉行在線新品發布會，艾邁斯半導體先進光學傳感器部門執行副總裁及總經理Jennifer Zhao女士向媒體介紹了ams如何利用新型光譜傳感技術實現的數位化LFT快速檢測方案，它可以大大加速新冠肺炎的檢測，這是造福全人類的創新技術。
目前核酸檢測的不足
據Jennifer介紹，目前新冠肺炎檢測採取檢測方法是逆轉錄聚合酶鏈式反應 (RT-PCR)方法，通常是護士用一根長長的棉籤擦拭患者喉嚨後部，採集咽拭子樣本，送到實驗室進行檢測。
1983年，美國生物化學家 Kary Mullis 發明了聚合酶鏈式反應 (PCR) 技術。它的工作原理是：不斷擴增病毒基因中關鍵的靶點序列，並且對其使用螢光劑進行染色，使其達到在實驗室下可以觀察的量級。
但問題是，PCR 技術針對的是 DNA 病毒，而新冠病毒是一種 RNA 病毒。RNA 不能使用 PCR 技術直接複製，所以需要使用一種逆轉錄酶 (RT)，先將 RNA 單鏈轉變成互補 DNA，再通過 PCR 進行擴增、染色。因此，整個過程被稱作逆轉錄聚合酶鏈式反應 (RT-PCR)。但這個檢測方法平均要10天左右，這其中蘊含很多風險，如果被檢測人萬一是陽性再接觸其他人就有傳播的風險。
雖然目前日本等國家已經開發出了可以將檢測時間縮短到15分鐘的方法，但是總體而言，PCR檢測方法雖然靈敏度非常高，但成本也很高，尚不能大規模生產，另外，有專家說，RT-PCR（逆轉錄-聚合酶鏈反應）有可能產生假陰性結果。
所以目前要有效防控疫情，我們還需要更簡單，快速的檢測方法。
Jennifer表示ams推出的數位化側向層析檢測(LFT)方案靈敏、經濟高效、可實現大批量生產、立即獲得檢測結果、可獲得數字數據。她說傳統LFT需要人去讀數所以靈敏度不高，而ams的數位化側向層析檢測(LFT)方案實現了數字輸出，靈敏度更高。
據介紹，艾邁斯半導體光譜讀出器可在以下方面彌補典型LFT的局限性，靈敏度高於裸眼讀出器 以手持式/一次性設備的尺寸和成本實現臺式
ams的數位化LFT快速檢測方案介紹
那ams的數位化LFT快速檢測方案有哪些特點？
首先就是快！相對於傳統檢測方式動輒幾天的時間，數位化LFT可以將檢測過程縮短到幾分鐘，真正做到及時發現及時治療，最大程度減少病毒的擴散；
其次是精準，該方案基於ams光譜傳感技術的數位化LFT檢測方法，靈敏度是人眼識別的10倍，避免了誤診情況，保證檢測結果；
再有，便捷程度提升到新層次，患者直接可以買一次性可靠性的設備，自己在家就可以檢測，避免去醫院排長隊或在路上造成感染；最後，是出色的連接性，它可以通過藍牙模塊和獲得醫學認證的雲設備，對全球定量數據進行雲採集，為後疫情時代的發展與研判提供重要的數據支撐。除此之外，其還具有特異性，即通過組合光譜讀出器和適當的生物化學法，選定特定病毒，這意味著該方案適用於多種病毒檢測。該方案特別適合大規模推廣，並且能夠一定幅度降低檢測成本。
LFT側向層析技術了發源於上世紀90年代，它是以微孔濾膜為載體，將特異性抗原或抗體固定在微孔濾膜上，待測樣品通過側向移動和過濾過程中的顯色反應，達到自動分離和鑑別的目的。說通俗點，其實就是大多數驗孕棒就是運用了這項技術。側向層析技術以其高效經濟的特點被各行業廣泛採用，但是傳統的側向層析技術的測量結果無法量化，具有精準度、靈敏度低的弊端，ams數位化的LFT不僅承接了傳統技術的優點，且實現了對測量結果的精準量化，並能夠在顯示設備上顯示出來。
ams數位化LFT快速檢測方案的核心器件就是一顆多通道光譜傳感器（AS7341L），正是這顆傳感器為整個方案提供了源源不斷的檢測力。AS7341L光譜傳感器具有8個可見光通道，1個近紅外通道以及1個全光域通道。8個光學通道覆蓋可見光譜，一個通道可以用來測量近紅外光，一個通道是一個沒有濾鏡的光電二極體，可以實現超越人眼識別範圍的顏色測量。正是這顆性能優異的光譜傳感器在整個方案中提供著源源不斷的檢測能力，並精準地反饋結果。
整個方案是一個非常合理的光學幾何結構，下方是含有測試線和控制線的LFT試紙，中間是AS7341L光譜傳感器。LED的光打到雙線上面，反射的光照射到到AS7341L上，即可通過光譜進行判斷了。但是如果需要對抗原進行檢測，就需要通過螢光讀出器以UV LED來提升靈敏度。
上圖演示了ams方案與裸眼觀察相比較，橫向軸是稀釋係數，左邊是變異係數，越高說明越沒辦法辨別。可以看出來藍色就是用人眼識別，紅色是基於反射與彎曲的技術，綠色是通過螢光，是更高敏度的技術。
如果病毒稀釋度比較高，如果裡面沒有太多病毒則人眼是無法法識別的。但是不僅是反射方法還是螢光都可以精準觀測到，從圖上行看如果線條越低，精密度越高。
Jennifer Zhao 表示「關於本次發布的數位化LFT，ams已經與Senova以及德國柏林的醫療技術初創公司midge medical進行了合作，目前進展非常順利，我將推動相關設備儘快經過認證並上市，為醫療事業做出應有的貢獻。」