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國外微型光譜儀研發狀況分析

發布日期:2015-12-23

利用光譜掃描食品、藥品成分,并利用智能手機進行數據分析的微型光譜儀正在興起,而這類小型儀器亦有希望在醫療、健康診斷領域發揮作用。目前,在國外有數種此類產品正在研發之中。

  TellSpec,由創業者Isabel Hoffman與來自英國約克大學的數學教授Stephen Watson共同研發。TellSpec使用了拉曼光譜技術,同時包括一個云端算法與一個手機應用,手持設備大小為8.5cmx5.5cmx1.6cm,重80g.當按住機身上的按鈕,TellSpec會向待測食物發出一束5mW低功率激光,并利用內置光譜儀對反射回來的激光進行測量,隨后會將數據通過移動設備或電腦上傳至云端,服務器利用其分析引擎獲取食物中的成分,*終將結果傳回設備。據稱,TellSpec能在20秒內完成分析。在2013年11月,TellSpec還沒有可正常工作的產品原型時,就已經成功的在美國第二大**平臺Indiegogo上籌得19萬美元,遠超其10萬美元的籌款目標。目前,研發團隊正在致力于光譜儀的微型化及降低產品價格。

  在發出本文之前,我們又查詢了一下TellSpec的籌款情況,發現它已獲得38.6萬美元投資。

  由Consumer Physics公司研發的SCiO光譜儀也在不久前登錄美國****平臺Kickstarter開始籌資。SCiO內置了光譜傳感器,通過LED光源來掃描物體,促進分子振動,通過波長反射數據來進行檢測。數據的反饋也非常方便,SCiO創建了一個云數據庫,能夠對上傳數據進行比對,*終通過應用程序呈現給用戶一個準確的數據。該儀器預計售價150美元(約合人民幣940元),能夠掃描各種材料的分子信息,主要用于檢測食物和藥品的成分,讓用戶自行掌握食品、藥品健康。如果一切順利,它預計將在2015年正式上市銷售。

  在實際測試中,用SCiO嘗試掃描一塊奶酪,手機端應用程序檢測出了奶酪包含的脂肪、碳水化合物、蛋白質和熱量等物質,非常方便。但當使用SCiO掃描西紅柿時,傳感器并不能識別它,所以無法生成一個標準的西紅柿養分信息。相對來說,掃描蛋白質是*困難的,其次是碳水化合物,脂肪則是*為簡單的,但傳感器目前還無法**解決類似西紅柿果肉這樣的類透明材質,這是需要下一步解決的問題。

  研發人員表示,SCiO具有很大潛力,*終成品將具備識別生熟、變質的功能,通過建立強大的數據庫,甚至可以識別出包含不良添加劑的牛奶(如臭名昭彰的三聚氰胺)。當然,SCiO如果要做到**、權威,不僅僅要在傳感器上下功夫,數據也不能僅僅來源于用戶收集,還需要一個經過權威機構認證的資質,這是開發人員可以努力的方向。SCiO公司還計劃開發軟件API,讓第三方人員能夠添加更多數據庫,幫助消費者來掃描更多產品,包括檢測酒品的酒精含量、化妝品成分、奢侈品真偽等等。

  Consumer Physics的CEO Dror Sharon認為,SCiO與TellSpec的不同之處在于:“首先,我們有一個完整的、多學科的團隊;其次,我們自己擁有傳感器技術,他們只能用別人的;**,他們使用了不同類型的光譜和交換,這會花他們很多時間來實現?!?/p>

  我們也查詢了一下SCiO的籌款情況,發現它在籌款還未正式開始的情況下,就已獲得86.7萬美元投資。

  在2013年ISEF大會上,因研發早期胰腺癌納米試紙檢測法而出名的美國少年研究人員Jack Andraka也曾展示了一種用于探測爆炸物、環境污染甚至可以檢測癌癥的手持式拉曼光譜儀。普通的拉曼光譜儀體積龐大而且售價接近10萬美元,僅高能量激光器就要花費4萬美元。Andraka的設計是利用現成的激光指示器,并用iPhone的攝像頭代替光譜儀上的光電探測器,達到和傳統的拉曼光譜儀比較接近的結果,但只要15美元,只有手機的大小。


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