传感器小试 湖南先进传感与信息技术创新研究院取得阿尔茨海默症早期快检重要进展

湖南先进传感与信息技术创新研究院取得阿尔茨海默症早期快检重要进展

阿尔兹海默症是困扰人类的世界性难题。近日，湖南先进传感与信息技术创新研究院张志勇团队在碳基生物传感芯片用于阿尔兹海默症早期检测方面取得重要进展。

7月11日，《美国化学会·传感器》（ACSSensors）以“适配体功能化的碳纳米管场效应晶体管生物传感器对阿尔兹海默症血清标志物的检测”为题，在线发表了该成果，并被选为封面文章。该项工作利用浮栅型碳管场效应晶体管生物传感器，对血清中AD核心生物标志物Aβ42和Aβ40肽实现了超灵敏和可重复性检测，在AD的早期诊断和大规模筛查测试方向取得重要突破。

湘潭大学湖南先进传感与信息技术创新研究院为文章的第一作者单位，2019级研究生陈弘为文章的第一作者，在肖梦梦博士和副院长张志勇教授的共同指导下，开发了一种核酸适体功能化的、快速低成本的碳基生物快检平台。

湖南先进传感与信息技术创新研究院作为新型研发机构，在省科技厅的宏观指导和湘潭大学的大力支持下，建设集人才培养、科学研究、技术开发、成果转移转化于一体，治理结构完善、运行机制灵活、有别于现有机构的“实验区”。研究院团队由中国科学院彭练矛院士领衔，包括国家优青、青年拔尖人才、青年千人等在内的11名学术带头人、5名教授、2名副教授、11位优秀博士、14名实验室工程技术人员、96名博士及硕士研究生。

围绕碳基集成电路和新型传感器为代表的新一代信息技术领域，团队在唐氏综合症筛查、肝癌检测、无创血糖监测等生物传感和甲烷、氢气、甲醛等气体传感器件及其相关技术方面取得重要成果，并已研制全球首条碳基传感器芯片小试线，推进相关核心技术产业化。

目前，湖南先进传感与信息技术创新研究院已建成的1500平米中南地区最先进、国内领先水平的微纳器件加工实验室，面向国内各高校和企业用户开放。（通讯员 孙凯玲）

物联网小试牛刀，传感器起飞：一年产生两位数销售增长

根据IC Insight的市场调研报告，由于激烈的价格压力在经历了几年较低且不一致的增长率后，半导体传感器和执行器市场终于在2016年火了一把，其中几大产品系列包括加速/偏航，磁场传感器和致动器器件都在这一年内产生了两位数的销售增长。这份报告指出，造成传感器/致动器出货量增长的原因除了价格侵蚀的缓解，还包括智能嵌入式控制，新的可穿戴系统的拓展以及和物联网相关的应用扩展。

这份报告显示，2016年全球传感器销售增长了14%达到73亿美元，超过在2015年达到的年度峰值64亿美元，在2015年只是实现了3.7%的营收增长。致动器销售在2016年攀升19%达到史上最高记录45亿美元，超过了2015年的记录38亿美元。2017年的报告预测整体传感器销售将在未来5年内保持在7.5%的年复合增长率，在2021年达到105亿美元，而致动器有望保持8.4%的年复合增长率在同一时间范围达到68亿美元规模。基于2016~2021年未来五年增长率的预期，下图显示了传感器/致动器的5大主要产品类型的相关市场规模。

Figure 1（来源：IC Insight）

传感器/致动器市场在2016年结束了长达四年的价格侵蚀，终于表现出强劲的出货量增长。IC Insight的报告中提到，相比于此前四年（2012~2015年）平均9.3%的平均销售价格下滑，2016年传感器和致动器的平均销售价格下滑仅为0.9%。所有传感器产品类别和大的致动器品类都在2016年实现了两位数的销售增长。这是过去五年里首次出现传感器/致动器全品类的销售增长，这部分源于价格侵蚀的缓解，同时也是因为全球需求量的强劲增长。传感器/致动器的出货量在2016年增长了17%达到创记录的203亿颗，2015年的出货量为174亿颗，而这一年也是17%的增长率。

在经历了2015年的市场下滑后，2016年强劲的销售复苏主要源于加速/偏航率运动传感器（+15%），磁场传感器和电子罗盘芯片（+18%），以及其他各杂项传感器类别（+20%）。压力传感器包括MEMS麦克风芯片（+10%）和致动器（+19%）在2016年也表现出了强劲的销售增长。IC Insight的报告预测加速/偏航传感器在2017年的销售增长为9%达到约30亿美元，磁场传感器（罗盘芯片）增长8%达到近20亿美元，压力传感器增长8%达到27亿美元。致动器销售有望在2017年增长8%达到约49亿美元。

其中2016年的传感器/致动器市场约82%的营收来自于基于MEMS技术的半导体厂商，其中压力传感器，麦克风芯片，加速/偏航运动传感器，致动器等都采用MEMS内置换能器结构来实现广泛器件中的物理动作机制，包括喷墨打印机喷嘴、微流控芯片、微镜和用于射频信号的表面波滤波器。在2016年MEMS产品占整个传感器/致动器出货量的48%，约为98亿颗。

基于MEMS的产品销售在2016年攀升15.4%达到创纪录的97亿美元，这一增长率在2015年为5.1%，2014年为5.8%。近年来的库存调整和严重的平均销售价格侵蚀抑制了MEMS器件的营收增长，但随可穿戴系统，IoT，和智能嵌入式控制（如汽车中的自动驾驶功能）的快速拓展，这一类型产品和整个传感器/致动器市场一样从需求增长中获益。IC Insight的报告指出，基于MEMS的传感器和致动器销售预计在2017年将增长7.9%，达到105亿美元，并在2016~2021年保持8%的年复合增长率，在2021年达到143亿美元。（EEFOCUS/编译）

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