拆一款高效DNA测试芯片，原来亲子鉴定原理是这样

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新创公司InSilixa开发出一款新的DNA测试芯片，据称可在1小时内以不到20美元的成本完成高准确度的DNA测试；相形之下，现有以手持读取器进行测试的成本高达250美元左右。

这款名为Hydra-1K的芯片可大幅削减现有疾病检测方法所需的时间与费用，为重点照护(point of care)带来分子级的诊断准确度。不过，这款设计目前才刚开始进行为期18-24个月的实地测试。

“我们已经隐密地开发二年半了，这是我们第一次展示这项成果，”InSilixa创办人兼CEO Arjang Hassibi在日前举行的Hot Chips大会上表示。

InSilixa声称所采取的测试途径不仅成本更低，而且比现有的分子诊断更迅速，但完全不影响准确度。


InSilixa最近还向世界卫生组织(WHO)会员国展示其芯片成功检测结核的结果。

该公司目前正致力于为该芯片开发一项疾病的商业应用。该公司的目标在于使其芯片成为一款开放的平台，让医疗从业人员与研究人员可用于瞄准一系列的广泛测试，这比该公司能够自行开发的应用还更多更有意义。“但我们自已也将保留几项应用领域，”Hassibi说。

相较于其他的实验室上芯片(lab-on-a-chip)，InSilixia的设计是针对像在芯片上进行化学键合的实时分析。Hassibi说，目前有些设计利用必须以化学药剂清洗芯片表面的合成途径，但这些化学药剂中可能含有降低测试准确度的杂质。

该公司主要的秘密武器就在于用来进行检测的化学物质。除此之外，“我们有一半的研发都用于使该系统可用于不懂编程的医生和化学家，”他说。

该公司正致力于寻求美国FDA 510(k)的批准，预计需时约六个月。


InSilixa的DNA测试芯片采用IBM 250nm制程制造，成本约30-50美元。它利用每个分子传感器约100um的32x32数组。制造该芯片的挑战之处在于多级芯片封装制程。

如何运作？


光传感器在每一数组点进行化学键合实时检测。


个别的数组元素由光电二极管和加热器组成，以刺激化学反应。该芯片利用5W功率加热


芯片与电路板


LVDS接口提供数据，绘制时间和温度的2D数组影像。


Hydra-1K读取器芯片是一款独立的FPGA板。