埃博拉（Ebola）在全球死亡病例已经上万，其生物安全等级为4级（艾滋病和SARS为3级，级数越大防护越严），而埃博拉病毒的测试，则和电子医疗设备的发展息息相关。
传统上，埃博拉病毒需要在病毒爆发地采集血液样品，冷藏运送到4级生物安全实验室中，利用逆转录聚合酶链式反应（RT-PCR）检测病毒的存在。
近日，Pavel Neuzil教授的团队利用MEMS技术设计了一款手掌大的实时PCR仪，尺寸约为100 mm × 60 mm × 33 mm，重量不超过80克。
图：Pavel Neuzil教授团队研制的便携式实时PCR仪。
该款PCR仪可对埃博拉病毒进行快速检测，整个分析过程中血液用量仅为100 nL，用时不超过37分钟，驱动电压12V。
原理与创新点
仪器的反应芯片是利用MEMS微细加工工艺制作而成的，在超疏水的芯片表面放置样品和矿物油，从而形成一个密封的虚拟反应腔室（VRC）。
Pavel Neuzil教授给出了该仪器的内部模块图，芯片中的微型加热器可以实现对腔室内微量样品（100 nL）的快速加热和冷却，加热和冷却速率可以达到20 °C/s。
“这个设备不只是可以检测埃博拉病毒，我们使用埃博拉病毒测试只是为了证明设备的能力。”Neuzil教授表示。该款仪器理论上可以检测任何DNA或RNA。
“我们的愿景应用包括护理诊断点、现场应用、小诊所、或者学校教育工具。我认为它的突破性特点在于其小尺寸和低成本。”Neuzil教授指出，“我们的实时PCR没有任何竞争对手，这是世界上最小的实时PCR。”
另外，不仅设备便宜，而且每次检测的成本低于1人民币。
“我们也没有做任何妥协，不像有些研究人员使用LAMP系统，我们的设备是一个完全的实时PCR系统。”他强调。该设备快速的反应时间，对于40个PCR周期只需10分钟。
商业化之路
该团队目前已经在不同的地方生产过该芯片，包括新加坡(Institute of Bioengineering and Nanotechnology, Institute of Microelectronics)、荷兰(MESA Institute in Twente)和美国(NIST at Gaithersburg,MD)。
“我们使用两种工艺，2微米线宽与采用光学步进曝光机的0.5微米线宽。”Neuzil教授透露。
为了进一步降低成本，未来该团队也会考虑在中国制造自己的产品。“我们之前在新加坡申请的专利(覆盖全球范围)。我们计划至少在中国申请一个专利来保护自己的设计。”Neuzil透露。
图：Pavel Neuzil教授。
Neuzil教授不认为学术背景会影响产品的推广，事实上该新创公司的CEO Ying Xu有在S&P500美国公司超过15年的经验。
“我认为关键的挑战在于，我们在中国开始一个生物医学技术的业务，包括缺乏对中国有关法规和当地市场需求，以及当地人做生意方法、等领域的深入了解。”Neuzil教授指出。
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