公共健康危機已經(jīng)不再是災難類小說或好萊塢恐怖片中才會出現(xiàn)的情節(jié)。隨著世界人口的流動性逐漸增大，各種疾?。ㄈ纾喊２├土鞲校┖椭虏⊥{ （如：炭疽）的危害也日益突顯。因此，開發(fā)能夠快速可靠的檢測方法來診斷各種致病威脅有助于挽救人類生命。

Elvesys 是法國一家專注于先進病原檢測技術的小型創(chuàng)業(yè)公司，其采用 NI 數(shù)據(jù)采集硬件 設備和 LabVIEW 軟件開發(fā)出世界上最快速的病原檢測平臺，力求以更經(jīng)濟有效的方式 來診斷出患者的疾病。

時間和準確性是有效檢測病原的關鍵要素。為此，美國國家工程院將健康信息技術的發(fā)展列 為 21世紀工程領域的重大挑戰(zhàn)之一。面臨這一挑戰(zhàn)，我們的首要任務是提高應對公共健康突發(fā)事件（如：疾病暴發(fā)流行、生化武器）的能力。

快速病原檢測，挽救人類生命對于現(xiàn)今的病原檢測技術而言，必須投入大量并依靠成本高昂的實驗室設備才能得到準確的檢測結果。防止威脅人類生命病原（如：埃博拉病毒和炭疽）的蔓延是一項分秒必爭的艱巨任務。

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

技術

Fastgene 采用了 Elvesys 的微流控技術。微流控技術是一種基于微電子學的技術，可實現(xiàn)流體樣本的精確控制。該技術可將樣本量大幅縮小至一滴血液或唾液，將繁復的診斷 步驟集成到單一的“芯片實驗室”中。Fastgene 芯片實驗室病原檢測技術能夠快速復制 DNA 的某個特定部分，以增加樣 本的副本數(shù)，從而顯著簡化了病原檢測的步驟。

該微流控平臺的優(yōu)勢主要源于三個組件：微流控樣本管理 系統(tǒng)、熒光標記物檢測和測量系統(tǒng)、以及控制整個流程的軟件界面。復制出 DNA 副本之后，就可 以通過檢測每個 DNA 副本的熒光斑來確定樣本中的病原體總量。由于快速的 DNA 復制，熒光標記物檢測系統(tǒng)也要求具有同樣的速度，而且不影響準確度，這一點這一 點十分關鍵。為了實現(xiàn)該目標，Elvesys 采用 NI USB-6003 經(jīng)濟型多功能 DAQ 設備研發(fā)出了Elveflow 定制型熒光酶標儀。簡化復雜的實驗室檢測步驟需要使用數(shù)據(jù)采集速度達 100 kHz 且集成了軟件的硬件設備，能夠在強烈背景噪聲下檢測出 DNA 中的微小變異，并提供 16 位分辨率來確保對DNA 樣本的精確計數(shù)。

Elvesys 采用 LabVIEW 軟件及其 950+ 內(nèi)置分析功能來優(yōu)化精度和速度，同時最大限度的縮短研 發(fā)時間?？紤]到熒光酶標儀自動化、DNA 檢測和數(shù)據(jù)分析等復雜功能，Elvesys 設計了一個 LabVIEW用戶界面來確保現(xiàn)場樣本的可用性。LabVIEW 與 NI 數(shù) 據(jù)采集硬件設備 集成，縮短研發(fā)時間在一支 20 名人員組成的小型研發(fā)團隊的努力下，Elvesys 成功將以Elveflow 為品牌將這些技術推向場，使其應用于研發(fā) Fastgene 病原檢測系統(tǒng)。Elvesys是一家極具創(chuàng)新力的創(chuàng)業(yè)公司，具有研發(fā)周期短且無需外部融資的優(yōu)勢；對 Elvesys 而言，要成功研發(fā)出 Elveflow 酶標儀及其它儀器，就必須具備完全可定制的DAQ 硬件設備，并且這些設備可以使用高級研發(fā)環(huán)境進行編程 。

實際上， Elvesys 只用了不到兩年的時間就完成了整個病原檢測系統(tǒng)的設計、研發(fā)和原型制作，并引起了法國國家采購局（SAE）的關注。于是，SAE 進一步委托 Elvesys 研發(fā)另一種原型，要求能夠在法國軍隊中部署，用于野外現(xiàn)場的檢測。雖然這一原型可滿足保護軍隊或城鎮(zhèn)居民的需求， 其主要應用是快速、低成本的疾病診斷。該原型采用了 NI 的先進微流控技術和可靠的測量系統(tǒng)，使 Elvesys 榮獲了法國政府頒發(fā)的“全球創(chuàng) 新挑戰(zhàn)”獎。

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