Optokey推出基于纳米光子传感器，助力化学分析

想象一下，你能够在自己的厨房快速准确地测试你的食物中是否含有致命的微生物。如今，劳伦斯伯克利国家实验室正在针对此进行研究，Optokey公司的商业化将使其成为可能。

Optokey是加州海沃德的一家新公司。该公司开发出一种基于拉曼光谱的微型传感器，该传感器可以快速、准确地检测出分子水平的物质。公司总裁和创始人Frank Chen说： 我们公司的传感器可以进行化学、生物学、生物化学、分子生物学、临床诊断和化学分析，成本低廉，且无需人工干预。

这项技术是基于表面增强拉曼光谱 一种分子指纹技术。虽然SERS是一项高度敏感的分析工具，但是结果不容易复制。伯克利国家实验室的科学家Chen和他的同事开发出一种所谓的 纳米等离子谐振器 来解决这一问题，该设备可以测量活性表面光子之间的相互作用，以此检测化学和生物性能。该方法的测量方法更可靠。

Chen说： Optokey制备的纳米等离子谐振器圆片可进行大规模生产，因为我们已经从研发领域将其变成工业产品。

微型传感器利用微流体控制系统来进行自动化液体取样。公司正将其产品应用于半导体芯片行业。曾在Lam 研究和应用材料公司，现在是微电子行业的资深制造业副总裁Robert Chebi说： 我们利用高科技半导*造方法以获得芯片的成本、容积和准确性的优势。同时，也利用激光和光学方法的知识将其应用于特定的拉曼领域。

Chebi将Optokey公司的产品称为 生化鼻子 ，一种先进的纳米光子自动化系统。该系统可进行单分子水平的测量，远优于当今市场上的一些传感器。他说： 现今的检测方法还很有缺陷，检测限在PPM(百万分之一)和PPB(十亿分之一)之间。此外，该系统还可以在几分钟内连续地提供信息，而用其他方法测量样品则可能需要几小时甚至几天的时间。

该系统具有广阔的应用前景，包括食品安全、环境监测(液体和气体)、医疗诊断和化学分析。Optokey针对的客户包括大型的食品安全领域的欧洲公司、检测杂质领域的中国石化公司和实时监测的德国公司。

Chen说： 我想这是该领域的一个重大转变。我们的计划是制作出紧凑的、自动化的、可连接的设备，它可以在学校、餐厅、工厂、医院、救护车、机场甚至战场上应用。

Chen的下一个市场目标是智能化家居，利用这种纳米光子传感器可以用来扫描食物、空气和水中的污染物。

在洛斯阿拉莫斯国家实验室和纽约大学西奈山医院，Chen作为一名生物化学家一直致力于生物医学设备的研究。2000年，他加入了伯克利实验室，学习量子点，根据纳米晶体多具有的独特属性，来探索其在生物学中的应用。这使得他进一步深入研究纳米材料，并最终使用等离子体共振技术，成功地将金纳米粒子附着在DNA链上，测量出蛋白质-DNA的交互作用。

目前为止，Chen教授和他的团队已经开发了二十几项专利，专利涉及混合生物纳米材料。制备Optokey纳米等离子谐振器的关键就是极大程度地提高拉曼光谱信号强度和可靠性。相比于具有较高的误报率的传统诊断工具，该方法最初用于实验室时可快速、准确地检测前列腺癌生物标志物，。

Optokey公司是一家私人持股公司，约有主管10人。除了Chen，另一个联合创始人是加州大学伯克利分校的化学专家、世界知名的拉曼光谱教授Richard Mathies。该公司成立于2010年，并于2013年推出产品。

Chen说： 该项目已经有10年的研究史，由国立卫生研究院、美国国防部高级研究计划局、联邦*、私人基金会支持并赞助。伯克利实验室具有良好的多学科研究基础，还有优秀的工程项目和强大的科学基矗这是创业强有力的保障。