新型冠状病毒的影响是广泛的，但目前的焦点是重大的经济衰退。不过，也有不少行业正在蓬勃发展。例如，用作餐厅和人们聚集场所隔断的亚克力板市场正经历着前所未有的需求。直到最近，随着工厂全面投产，口罩终于开始出现在街头。电子和半导体行业的表现也不错。

用于检查是否存在新型冠状病毒的 PCR（聚合酶链式反应）检测需要两到三天才能得到检测结果。检测时间越长，感染传播的可能性就越大。为此，世界各地正在开发各种技术来缩短测试时间，希望能够更快地进行测试。而且，单次PCR检测费用超过2万日元，而且在日本不属于保险范围。需要更便宜的测试方法。

PCR 检测设备，一个半小时即可出结果

英国伦敦帝国理工学院著名医疗电子专家 Chris Toumas 教授领导的团队开发了一种简单的 DNA 检测设备，并利用它来缩短 PCR 检测所需的时间。该测试已经应用于400多名患者，我们正在与英国政府合作评估测试结果是否准确。该测试只需用棉签擦拭口腔内部并将样本放入设备中即可。通过使用该设备“NudgeBox”（图 1）分析数据，测试时间可缩短至仅 1 至 15 小时。该设备附带一个装有样品的卡盒（图1中的蓝色部分），将棉签插入卡盒尖端的孔中以注入样品。

[图1]小型设备“NudgeBox”可缩短PCR测试时间
来源：伦敦帝国理工学院

注射后，病毒的 RNA/DNA 在装置内扩增，同时温度升高和降低。扩增单元配备72个显微室，反复升高和降低温度以在短时间内获得结果。与常规PCR检测类似，增加RNA/DNA样本数量，然后通过荧光分析来判断是否感染新冠病毒。

这些设备的最大优点是测试结果可以数字化。这使得信息可以通过 Wi-Fi 或蓝牙发送到云端并与医疗机构共享。英国政府于 2020 年 8 月订购了 580 万台该测试设备。

简单测试，15 分钟内出结果

奥地利半导体制造商 ams（原奥地利微系统公司）也开发了一种可以更快提供结果的测试方法。这是一种称为数字 LFT（侧流测试）的简单方法。事实上，LFT方法已经存在很长时间了。但存在敏感性低等问题，非专家很难判断是否对病毒有反应。专门研究传感器的 AMS 解决了这个问题，并利用数字读出方法创建了一种高灵敏度、低成本的新病毒测试方法。测试仅需 15 分钟。

该公司将这种方法称为“数字 LFT”，将试剂滴到传统测试板上，然后观察样品因反应而发生的颜色变化（图 2）。然而，该公司的光接收传感器配备了八种滤色镜，可以区分波长为 400 nm 至 710 nm 的可见光谱。具体而言，将作为显色剂的胶体金纳米粒子涂在细长的基板上，通过横向移动基板，使样品分子吸附到附着有抗体的测试线上，观察颜色的变化。由于分子没有吸附到用于比较的参考（对照）线，因此会出现色差并可以检测到。到目前为止，专家们必须通过肉眼检测颜色差异。此外，它需要昂贵的桌面设备。

[图2]数字LFT方法，15分钟内给出结果
来源：ams

这次，为了让辨别更加清晰，ams 还创建了一种设备，可以将传感器的模拟数据转换为数字数据，并将其发送到云端。可以看出，即使是这种小型设备也具有与昂贵的检测设备相同的精度（图2右下角的图表和照片）。然而，为了保护隐私，每个样品都提供了单独的ID和加密密钥，板上的原始数据使用设备的蓝牙LE连接到智能手机，并通过应用程序接收加密的数据。然后加密的数据被上传到云端。该系统根据云端接收的数据计算诊断值，通知用户，并将其发送给公共卫生机构。在云端，样本数量增加以提高准确性。该板是一次性的。