公共健康危機(jī)已經(jīng)不再是災(zāi)難類小說(shuō)或好萊塢恐怖片中才會(huì)出現(xiàn)的情節(jié)。隨著世界人口的流動(dòng)性逐漸增大，各種疾病（如：埃博拉和流感）和致病威脅 （如：炭疽）的危害也日益突顯。因此，開(kāi)發(fā)能夠快速可靠的檢測(cè)方法來(lái)診斷各種致病威脅有助于挽救人類生命。

Elvesys 是法國(guó)一家專注于先進(jìn)病原檢測(cè)技術(shù)的小型創(chuàng)業(yè)公司，其采用 NI 數(shù)據(jù)采集硬件 設(shè)備和 LabVIEW 軟件開(kāi)發(fā)出世界上最快速的病原檢測(cè)平臺(tái)，力求以更經(jīng)濟(jì)有效的方式 來(lái)診斷出患者的疾病。

時(shí)間和準(zhǔn)確性是有效檢測(cè)病原的關(guān)鍵要素。為此，美國(guó)國(guó)家工程院將健康信息技術(shù)的發(fā)展列 為 21世紀(jì)工程領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)之一。面臨這一挑戰(zhàn)，我們的首要任務(wù)是提高應(yīng)對(duì)公共健康突發(fā)事件（如：疾病暴發(fā)流行、生化武器）的能力。

快速病原檢測(cè)，挽救人類生命對(duì)于現(xiàn)今的病原檢測(cè)技術(shù)而言，必須投入大量并依靠成本高昂的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備才能得到準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。防止威脅人類生命病原（如：埃博拉病毒和炭疽）的蔓延是一項(xiàng)分秒必爭(zhēng)的艱巨任務(wù)。

為此，Elvesys 研發(fā)出了世界上最快速的血液/唾液病原體檢 測(cè)技術(shù)——Fastgene。采用 Fastgene 技術(shù)，醫(yī)護(hù)人員可在 6 分鐘內(nèi)檢測(cè)出埃博拉病毒，在 7 分鐘內(nèi)檢測(cè)出炭疽。該速 度分別比世界上目前最快速的技術(shù)還要快 7 倍和 14 倍，不僅 為患者爭(zhēng)取了寶貴的治療時(shí)間，同時(shí)有助于將接觸風(fēng)險(xiǎn)降至最低，避免了疾病的爆發(fā)蔓延。

技術(shù)

Fastgene 采用了 Elvesys 的微流控技術(shù)。微流控技術(shù)是一種基于微電子學(xué)的技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)流體樣本的精確控制。該技術(shù)可將樣本量大幅縮小至一滴血液或唾液，將繁復(fù)的診斷 步驟集成到單一的“芯片實(shí)驗(yàn)室”中。Fastgene 芯片實(shí)驗(yàn)室病原檢測(cè)技術(shù)能夠快速?gòu)?fù)制 DNA 的某個(gè)特定部分，以增加樣 本的副本數(shù)，從而顯著簡(jiǎn)化了病原檢測(cè)的步驟。

該微流控平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)主要源于三個(gè)組件：微流控樣本管理 系統(tǒng)、熒光標(biāo)記物檢測(cè)和測(cè)量系統(tǒng)、以及控制整個(gè)流程的軟件界面。復(fù)制出 DNA 副本之后，就可 以通過(guò)檢測(cè)每個(gè) DNA 副本的熒光斑來(lái)確定樣本中的病原體總量。由于快速的 DNA 復(fù)制，熒光標(biāo)記物檢測(cè)系統(tǒng)也要求具有同樣的速度，而且不影響準(zhǔn)確度，這一點(diǎn)這一 點(diǎn)十分關(guān)鍵。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，Elvesys 采用 NI USB-6003 經(jīng)濟(jì)型多功能 DAQ 設(shè)備研發(fā)出了Elveflow 定制型熒光酶標(biāo)儀。簡(jiǎn)化復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)步驟需要使用數(shù)據(jù)采集速度達(dá) 100 kHz 且集成了軟件的硬件設(shè)備，能夠在強(qiáng)烈背景噪聲下檢測(cè)出 DNA 中的微小變異，并提供 16 位分辨率來(lái)確保對(duì)DNA 樣本的精確計(jì)數(shù)。

Elvesys 采用 LabVIEW 軟件及其 950+ 內(nèi)置分析功能來(lái)優(yōu)化精度和速度，同時(shí)最大限度的縮短研 發(fā)時(shí)間。考慮到熒光酶標(biāo)儀自動(dòng)化、DNA 檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析等復(fù)雜功能，Elvesys 設(shè)計(jì)了一個(gè) LabVIEW用戶界面來(lái)確保現(xiàn)場(chǎng)樣本的可用性。LabVIEW 與 NI 數(shù) 據(jù)采集硬件設(shè)備 集成，縮短研發(fā)時(shí)間在一支 20 名人員組成的小型研發(fā)團(tuán)隊(duì)的努力下，Elvesys 成功將以Elveflow 為品牌將這些技術(shù)推向場(chǎng)，使其應(yīng)用于研發(fā) Fastgene 病原檢測(cè)系統(tǒng)。Elvesys是一家極具創(chuàng)新力的創(chuàng)業(yè)公司，具有研發(fā)周期短且無(wú)需外部融資的優(yōu)勢(shì)；對(duì) Elvesys 而言，要成功研發(fā)出 Elveflow 酶標(biāo)儀及其它儀器，就必須具備完全可定制的DAQ 硬件設(shè)備，并且這些設(shè)備可以使用高級(jí)研發(fā)環(huán)境進(jìn)行編程 。

實(shí)際上， Elvesys 只用了不到兩年的時(shí)間就完成了整個(gè)病原檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研發(fā)和原型制作，并引起了法國(guó)國(guó)家采購(gòu)局（SAE）的關(guān)注。于是，SAE 進(jìn)一步委托 Elvesys 研發(fā)另一種原型，要求能夠在法國(guó)軍隊(duì)中部署，用于野外現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)。雖然這一原型可滿足保護(hù)軍隊(duì)或城鎮(zhèn)居民的需求， 其主要應(yīng)用是快速、低成本的疾病診斷。該原型采用了 NI 的先進(jìn)微流控技術(shù)和可靠的測(cè)量系統(tǒng)，使 Elvesys 榮獲了法國(guó)政府頒發(fā)的“全球創(chuàng) 新挑戰(zhàn)”獎(jiǎng)。

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