毫無疑問，材料工程是應用材料公司的生命線。應用材料公司擁有形成、塑造、調整、分析、聯(lián)結材料和設備的獨特能力，而這些對于推動整個半導體行業(yè)的發(fā)展至關重要。今天，在材料工程的幫助之下，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、大數(shù)據(jù)、人工智能行業(yè)都出現(xiàn)了新的芯片設計及系統(tǒng)架構，而在其它行業(yè)，材料工程也推動了眾多創(chuàng)新。

隨著世界開始適應新冠肺炎疫情的“新常態(tài)”，生命科學領域變得越來越重要。應用創(chuàng)投投資的數(shù)個專注生命科學的企業(yè)正在馬不停蹄地研究如何通過材料工程和成像技術幫助醫(yī)護人員完成病毒檢測、治療，最終達到控制疫情的效果。在抗擊疫情方面，以下三家企業(yè)做出了重要的貢獻。

Exo Imaging推出便攜式超聲波設備，助力新冠病毒診斷

對患者進行病毒檢測以判別其是否已經(jīng)受到病毒感染是抗擊新冠肺炎疫情的一個重大挑戰(zhàn)。在醫(yī)院床位和測試盒短缺的情況下，Exo Imaging， Inc.開發(fā)了一種便攜式超聲波設備，在定點照護情景下可用于檢測患者肺部情況。

Exo的超聲波平臺基于醫(yī)療電子、材料科學、半導體工程等專業(yè)技術。它應用了薄膜壓電材料結構、新型傳感器技術、先進的信號處理和計算技術，并通過半導體制造的規(guī)模經(jīng)濟效應大幅降低了成像成本。

傳統(tǒng)的檢測手段是通過X光機或CT掃描儀檢測患者肺部來發(fā)現(xiàn)呼吸道問題和炎癥等新冠肺炎疑似癥狀。但醫(yī)生遇到的挑戰(zhàn)是，這些設備非常昂貴，操作時也需要專門的空間——通常是一整個房間。此外，患者還需要與機器接觸，有可能污染大片區(qū)域和成像設備，而要對成像設備進行消毒并不容易。

Exo的超聲波平臺是小型可手持的設備，可以遠程通過虛擬的方式對患者進行鑒別分類，消毒也很簡單。該企業(yè)的總裁兼首席執(zhí)行官Sandeep Akkaraju稱：“我們的使命是讓全球每一位醫(yī)護人員和臨床醫(yī)生都能用上診斷級的醫(yī)學成像設備，從根本上改變高質量醫(yī)學成像和治療器械的經(jīng)濟性、可用性和可獲得性。”

Ontera研發(fā)新冠病毒診斷平臺

在研發(fā)出有效的治療方案之前，醫(yī)生們必須掌握快速而準確的新冠病毒檢測方法。Ontera， Inc.正在研發(fā)分子診斷定點照護平臺，通過對新冠病毒不同病毒株的檢測實現(xiàn)診斷。

這些平臺采用硅基納米孔芯片和專有生化技術，能準確檢測并區(qū)分出不同的DNA、RNA和蛋白分子。該企業(yè)的NanoCounter是首個可投入使用的固態(tài)納米孔測量系統(tǒng)，采用了預制納米孔、流體試紙、低噪音放大器和先進的控制軟件，可用于單一分子的溶解、測量和統(tǒng)計。這些平臺能實現(xiàn)序列庫的低成本快速構建，并將幫助研究員加快試驗的進程。

另一款便攜設備是只有鞋盒大小的NanoDetector，這是一種整合的采樣—反饋診斷工具。它將成為第一個支持臨床醫(yī)生在定點照護情景下進行實驗室質量測試的診斷平臺，可開展的測試包括NAT、血清檢驗及尿液檢驗，其具有極高的靈敏性和特異性。

這一定點照護分子診斷平臺計劃于今年秋天進行應用驗證，它可能會被應用在抗疫一線，用于檢測判斷患者感染的是新冠病毒還是普通流感，或他們是否被感染并已出現(xiàn)抗體。

Twist Bioscience助力新冠病毒的診斷以及疫苗和治療方案的開發(fā)

Twist Bioscience正在研發(fā)人工DNA，希望可以替代活性病毒樣本的運輸與使用。通過研發(fā)大量經(jīng)過安全處理的基因材料，Twist使得研究員可以更快地開發(fā)出診斷工具、疫苗以及新的治療方案。

Twist專有的、基于半導體的合成DNA制造過程需要通過高通量的硅平臺對DNA合成所必需的化學物質進行微縮化。這可以將反應體積縮減一百萬倍，同時將通量提升1000倍，同一個全尺寸硅芯片上最多可合成9600個基因，而通過傳統(tǒng)合成手段使用96孔培養(yǎng)板在相同的物理空間內只能合成出一個基因。

Twist同時也與中國政府、當?shù)蒯t(yī)院、以及全球許多機構進行合作，推出了一套專門用于檢測新冠病毒（即SARS-CoV-2病毒）的定制化新一代測序集合產(chǎn)品，從而實現(xiàn)基因分型，幫助識別在全球各地產(chǎn)生的病毒變異。

該企業(yè)的生物醫(yī)藥部門正在使用其研發(fā)的專有抗體藥物和優(yōu)化平臺開發(fā)新冠病毒抗體治療方案。

我為應用創(chuàng)投所投資的這些企業(yè)，以及這些將材料工程和醫(yī)學知識進行融合以應對疫情的企業(yè)點贊，我希望它們在未來幾年持續(xù)獲得成功。

作者簡介：

Anand Kamannavar

Anand Kamannavar是應用創(chuàng)投的全球負責人，負責管理應用材料公司在15個國家/地區(qū)擁有80多家公司、超過3億美元的全球風險投資組合。他在技術，新業(yè)務開發(fā)和風險投資方面擁有超過二十年的經(jīng)驗，專注于對“材料到系統(tǒng)”的領先性投資方向，其中包括半導體，人工智能/機器學習、材料、傳感器、工業(yè)4.0、下一代顯示器、光學、生命科學和其他高增長市場。Anand Kamannavar擁有芝加哥大學商學院的榮譽MBA學位，并擁有電氣和電子工程的研究生和本科學位。