现在，一种基于硅光子芯片的新型血液检测技术正在帮助患者及其医生在家中轻松控制疾病。该系统大约有咖啡机大小，可以准确检测 20 种不同的生物标记物。
该基于芯片的设备尚未获得 FDA 批准，目前仅用于研究目的。然而，通过批准的技术，已经可以直接或通过其他医疗卫生机构向数千名慢性病患者提供邮寄血液检测。该公司希望其新系统能够很快为每个有需要的家庭提供更快的测试结果。
“许多血液测试没有进行，因为它们太麻烦了，”这位前麻省理工学院研究员的创始人说。 “人们会跳过预定的血液检查，医生有时也不安排检查，因为他们知道这不方便。这使得医生只能根据症状做出决定，这对于许多慢性疾病来说并不理想。”
我们在麻省理工学院从事光子芯片和激光技术研究时认识了联合创始人。他们将自己的技术视为一系列设备向更小、更具可扩展性的方向发展的最新例子，通过将复杂的功能集成到芯片上来实现突破。
“传统的生物实验室通常使用装有光学器件、激光器、透镜、镜子和其他昂贵组件的大型仪器来进行血液测试，”他说，“我们没有改变这些主要功能，而是将它们小型化到我们的芯片上，使它们具有足够的可扩展性，直接运送到家庭。这类似于我们在血液检测领域所做的事情，因为计算机逐渐缩小了房间的大小。”
具有电学特性的光子芯片
2019 年通过 MIT 生态系统相识。当时，他在 MIT 电子研究实验室硅光子组和 MIT 微纳系统材料组工作。
两人很快就想到了一种光学芯片的新方法。
“我们提出了像印刷电路板一样设计光学芯片的想法，”解释道。 “电子芯片通常将多个芯片集成在电路板上，而光学芯片通常使用单个芯片来完成所有工作。我们希望将光学芯片组合成一种新型电路板。”
创始人定期在麻省理工学院的创业中心 Trust 会面，以完善他们的方法。 2020年2月，他们开始申请专利，并得到了麻省理工学院教授的指导。他们还加入了 START.nano 项目，该项目通过提供 MIT.nano 的实验室和设备来帮助早期公司加速创新。
用于生产传统硅芯片的相同激光器也可用于创建集成光子硅芯片。每个 1 毫米的芯片都包含传统实验室系统中常见的透镜、偏振器、调制器、分束器和其他光学组件，但价格便宜，只需使用一次。
正当创始人们决定芯片的第一个应用方向时，COVID-19疫情爆发了。他们把它当作一个标志。
“我们决定专注于生物传感，其中一个芯片是一次性的，另一个是可重复使用的，”说。
创始人曾尝试使用芯片来检测传染病，但发现该技术更适合高精度血液检测。
“我在麻省理工学院期间研究了很多可调谐激光器，我们在这里采取了略有不同的方法，”说。 “我们吸取了在麻省理工学院学到的所有经验教训，并将其应用到全新的设计中。”
的芯片检测系统与人们用来在家抽血的第三方手臂贴片配合使用。将该系统与咖啡机进行比较，用户只需将胶囊放入机器中并按下按钮即可。每个一次性盒包含一组光子免疫分析传感器，用于检测特定蛋白质或激素。
该系统包括一个仪表板，患者或医生可以在家中查看生物标记数据。该仪表板还提供相关生物标志物的历史数据和教育内容。大语言模型还用于解析第三方血液检测数据，允许用户在同一仪表板中跟踪传统血液检测结果。
由于这种方法使用半导体激光器和硅芯片，创始人表示，只需一家传统芯片制造厂（fab）每月即可生产 10 亿颗芯片。
“我们的技术具有很强的可扩展性，因为它完全基于芯片，”说。 “扩大规模有两种方式：一种是注塑成型，比如生产数十亿个塑料杯；另一种是注塑成型，比如生产数十亿个塑料杯。但如果你想扩展一些非常复杂的东西，你就必须把它放在硅芯片上。”
健康管理平台
创始人相信他们的技术有潜力使生物标志物追踪像刷牙一样简单。这对于需要定期进行血液检测来控制慢性病的数千万美国人来说意义重大。
“对于患有炎症性疾病的人来说，跟踪炎症水平很重要，因为他们可能会对药物产生耐药性，”他说，“一旦出现症状，就很难逆转。这些症状可能非常痛苦，所以早期发现很重要。”
计划在未来几个月内开始获得 FDA 批准的研究。不过，其系统的准确性已得到第三方验证，该公司位于马萨诸塞州伯灵顿的工厂每月能够生产约 10,000 个盒式芯片。
一旦获得 FDA 批准，该公司计划与医疗系统、健康保险公司、雇主和邮寄血液检测公司合作，帮助人们在家跟踪自己的健康状况。
“我们可以为人们提供一种在家获得医疗保健的新方式，”他说。 “无论是慢性病还是其他疾病，用户只要拥有我们的血液检测设备，任何时候他们需要血液检测支持的远程医疗时，他们都可以使用我们的设备。就像苹果用户可以访问许多第三方服务提供的应用程序一样，用户也可以访问基于核心血液检测功能的精选第三方服务。”
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