從打印墨水到打印細胞,三位海歸博士為液體數(shù)字化注入“中國芯”
液體,能夠自由連續(xù)流動,沒有固定形狀。如何用半導體技術(shù),把液體分割為直徑比頭發(fā)絲還細的液滴,并精確定位到微米級別?裝載智能微流控芯片的“打印噴頭”,就是重要工具。
傲睿自主研發(fā)的打印芯片產(chǎn)品。受訪者供圖
今天上午,上海傲??萍加邢薰景l(fā)布多款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的打印芯片產(chǎn)品,一舉突破噴墨打印領域持續(xù)多年的進口依賴。同時,傲睿自主研發(fā)的國內(nèi)首款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的單細胞分選系統(tǒng),讓“打印細胞”成為可能,更填補了國內(nèi)生物醫(yī)療裝備領域的核心空白。
從打印領域到生物領域,液體數(shù)字化的“中國芯”背后,是三位海歸博士攜手回國、悉心研發(fā)的漫漫征途。
海歸博士“十年磨一劍”
2018年成立的傲??萍?,位于嘉定工業(yè)區(qū)的上海智能傳感器產(chǎn)業(yè)園內(nèi)。70多名正式員工中,博士、碩士比例超過50%。創(chuàng)始人關(guān)一民、徐飛、馬青華三位海歸博士,都擁有集成電路的經(jīng)驗與技術(shù)背景。
“打印機里最核心的組件,就是打印噴頭;打印噴頭里最核心的,就是芯片。但就是這樣一個微小而重要的芯片,此前國內(nèi)還沒能實現(xiàn)量產(chǎn),大多依賴進口?!卑令?萍级麻L、CEO關(guān)一民告訴記者。從2015年開始組建團隊,到首款產(chǎn)品問世,傲睿團隊經(jīng)過了漫長艱苦的努力,堪稱“十年磨一劍”。
在幾厘米長、半厘米寬的芯片上,操控著密密排布的數(shù)千個噴孔。這就是傲睿科技自主研發(fā)的“中國芯”,也解開了傳統(tǒng)打印機噴頭芯片面臨的“卡脖子”難題。
公司專利布局已突破120項。受訪者供圖
如今,傲睿科技已是國內(nèi)唯一擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、并實現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)的MEMS(微機電系統(tǒng))微流控芯片設計公司。目前,公司專利布局已突破120項,其中發(fā)明專利占比超40%。
從實驗室走上生產(chǎn)線
將實驗室里的創(chuàng)新想法,轉(zhuǎn)化為可規(guī)?;慨a(chǎn)的產(chǎn)品,或許是每家科技公司都需要跨越的關(guān)鍵門檻。傲睿也是同樣。他們的解決方案是,與應用客戶緊密配合,在產(chǎn)品線上不斷試驗。
在傲睿的實驗室里,可以見到大小型號各異的打印設備,一遍遍反復做著測試。芯片生產(chǎn)以外,從噴頭制作到設備組裝,甚至是墨水的調(diào)配……為了讓打印芯片的性能得到最佳體現(xiàn),獲得潛在打印機廠商的認可,他們建立了完整的國內(nèi)供應鏈及應用生態(tài),甚至自己造出了一臺打印機樣機。
傲睿工作人員測試打印效果。新民晚報記者 徐程 攝
同樣位于嘉定的上海微技術(shù)工業(yè)研究院,則起到了重要的橋梁作用。關(guān)一民作了一個精妙的比喻:“如果說我們是大廚,那么研究院就是一個廚房?!毖芯吭簱碛腥珖讞l8英寸“超越摩爾”研發(fā)中試線,提供MEMS、硅光、生物芯片等“超越摩爾”核心工藝技術(shù),這一平臺最終幫助傲睿實現(xiàn)了打印芯片的初步量產(chǎn)。
隨著量產(chǎn)逐步穩(wěn)定,傲睿今年的業(yè)績也迎來爆發(fā)式增長。據(jù)悉,公司前八個月銷售額已達到了5000萬元,預計全年可達到9000萬元,比去年增長了3倍以上。
傲睿科技所在的上海智能傳感器產(chǎn)業(yè)園,目前已集聚300多家智能傳感器相關(guān)企業(yè)?!拔覀儗⑻峁└訉I(yè)、精準、高效的服務,力爭培育孵化出更多傲??萍歼@樣的行業(yè)標桿?!奔味üI(yè)區(qū)黨工委書記李超表示。
讓“打印細胞”成為可能
傲睿的核心技術(shù)優(yōu)勢,在于對液體的精準控制?!拔覀儼堰@個技術(shù),稱為液體數(shù)字化或者智能微流控。”關(guān)一民說,不滿足于打印芯片領域,傲睿開始嘗試將這項技術(shù)應用于高端生物醫(yī)療領域,包括細胞打印、3D器官打印、醫(yī)療快速檢測等。
今天傲睿發(fā)布的國內(nèi)首款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的單細胞分選系統(tǒng)SCP4100,就是“打印細胞”的關(guān)鍵。在傲??萍嫉纳飳嶒炇依?,電腦屏幕上排布著一組形狀各異的細胞,這是依托AI圖像算法加持,在分選芯片一百多個噴嘴中識別出的細胞圖像與位置。另一邊,在機械臂與噴頭的精準操控下,微小的單個細胞被精確分離,落入指定的孔內(nèi),3分鐘以內(nèi)就可以完成96孔板的打印,并且保證細胞狀態(tài)完好、不破損。
傲睿研發(fā)的單細胞分選系統(tǒng)。新民晚報記者 徐程 攝
“現(xiàn)代生物醫(yī)藥研發(fā)的底層核心技術(shù),關(guān)鍵就是單細胞的精準快速分離,這需要從多達數(shù)百萬個轉(zhuǎn)染后的細胞進行快速篩選,挑選幾千個候選單細胞開展克隆,從而實現(xiàn)目標細胞株的穩(wěn)定構(gòu)建?!标P(guān)一民指著噴嘴上方的一小塊芯片告訴記者,“數(shù)百個獨立可控的噴嘴,就通過這么小小一塊芯片控制,顯著提升了單細胞打印效率,也就加速了新藥的研發(fā)?!苯Y(jié)合AI算法,這臺設備還可以實現(xiàn)對噴嘴內(nèi)細胞的特征篩選。
憑借全自主知識產(chǎn)權(quán)、適配國內(nèi)科研與生產(chǎn)需求的性能設計,傲睿的單細胞分選設備突破國外品牌壟斷,真正實現(xiàn)了核心設備的“國產(chǎn)替代”,已獲得不少生物醫(yī)藥頭部企業(yè)認可。
欄目編輯:顧瑩穎
來源:作者:新民晚報 楊潔</p>