Kvanttivalo mahdollistaa itsevalaisevat optiset biosensorit

Terveydenhuollon maailmassa biosensorit ovat saamassa merkittävää vetovoimaa diagnostiikkatyökaluna. Nämä sähköiset laitteet mittaavat biologisia tai kemiallisia signaaleja ja muuntavat ne sähköisiksi signaaleiksi. 

Niitä käytetään kaikessa tautien seurannasta ja lääkekehityksestä tauteja aiheuttavien mikro-organismien ja viruksia signaloivien merkkiaineiden ei-invasiiviseen havaitsemiseen kehon nesteissä, kuten hiessä, syljessä, virtsassa ja veressä.

Biosensoreita käytetään myös elintarvikkeiden tarkastuksissa ja turvallisuudessa, maataloudessa, ympäristötutkimuksissa, bioteknologiassa ja lääketieteellisissä laitoksissa. Kaiken tämän kysynnän johdosta globaalit biosensorimarkkinat tavoittelee jo kymmeniä miljardeja vuosittain.

Tyypillinen biosensori koostuu muutamista pääkomponenteista:

• Bioreseptori
• Anturin
• Analyysi
• näyttö

Tässä analyytti on kiinnostuksen kohteena oleva aine, jota tunnistetaan ja mitataan. Esimerkiksi glukoosin havaitsemiseen suunnitellussa biosensorissa glukoosi on analyytti.

Bioreseptori on biologinen komponentti, kuten DNA, solut, entsyymit tai vasta-aineet, joka tunnistaa analyytin. Signaalin muodostumisprosessi tapahtuu lämmön, valon tai bioreseptorin ja analyytin vuorovaikutuksen muutoksen muodossa, ja sitä kutsutaan biotunnistukseksi.

Anturi muuntaa biotunnistustapahtuman mitattavaksi optiseksi tai sähköiseksi signaaliksi. Näyttö on yksinkertaisesti käyttäjän tulkintajärjestelmä, joka tuottaa dataa graafisessa, numeerisessa tai missä tahansa muussa käyttäjän ymmärrettävässä muodossa. 

Nykyään on olemassa noin neljä erilaista biosensoria niiden siirtomenetelmän perusteella: sähkökemialliset, lämpö-, pietsosähköiset, magneettiset ja optiset biosensorit. Jokainen näistä tyypeistä käyttää eri mekanismia biologisen vuorovaikutuksen muuntamiseksi mitattavaksi signaaliksi.

Optisten biosensorien tiedetään tuovan lisäetuja anturisovelluksissa äärimmäisen herkkyyden, selektiivisyyden ja nopeiden mittausten ansiosta. Ne mahdollistavat myös biologisten ja kemiallisten aineiden reaaliaikaisen havaitsemisen tarkasti ja kustannustehokkaasti. 

Optiset biosensorit toimivat muuntamalla valosignaalit sähköisiksi signaaleiksi, joiden aktiivisuus perustuu optisen kentän vuorovaikutukseen bioreseptorin tai biologisen tunnistuselementin kanssa.

Nämä biosensorit luokitellaan "leimaamattomiksi", joissa signaalit syntyvät suoraan analyyttimateriaalin ja anturin vuorovaikutuksessa, ja "leimapohjaisiksi", joissa tuotetut signaalit vahvistetaan luminesoivilla, fluoresoivilla tai kolorimetrisillä menetelmillä. 

Vaikka optisilla biosensoreilla on selkeitä etuja perinteisiin analyyttisiin tekniikoihin verrattuna, ne vaativat ulkoisia valonlähteitä, mikä rajoittaa niiden käyttöönottoa laboratorioympäristöissä ja estää niiden käytön terveydenhuollossa ja ympäristön seurannassa.

EPFL:n teknillisen tiedekunnan Bionanofotonisten järjestelmien laboratorion tutkijat ovat hyödyntäneet kvanttifysiikkaa biomolekyylien läsnäolon havaitsemiseen ilman ulkoista valonlähdettä voittaakseen haasteet sen laajalle levinneissä tosielämän sovelluksissa.

Optisen biosensorin rajojen koetteleminen

Biologisten analyyttien havaitsemiseksi optiset biosensorit käyttävät valoaaltoja. Vaikka nanofotonisten rakenteiden käyttö, jotka "puristavat" valoa pienen sirun pinnalle valoaaltojen fokusoimiseksi nanometritasolle, voi parantaa niiden suorituskykyä merkittävästi, kuten edellä todettiin, tämä vaatii ulkoisia valonlähteitä, mikä puolestaan ​​edellyttää tilaa vieviä laitteita, mikä estää niiden käytön nopeaan diagnostiikkaan ja hoitopisteympäristöissä.

Joten ulkoisen valonlähteen tarpeen poistamiseksi valopohjaisessa biosensorissa tutkijat kääntyivät kvanttifysiikan puoleen. 

He ovat esitelleet plasmonisen anturin, johon on upotettu valonlähde kvanttitunneliliitosten avulla. 

Plasmonisia metallinanorakenteita on itse asiassa tutkittu aktiivisesti optisten anturien osalta niiden ainutlaatuisten kykyjen ansiosta tukea voimakasta optisen kentän vahvistusta sekä syvän aallonpituuden valon rajoittumista paikallisten pintaplasmoniresonanssien ja etenevien pintaplasmonipolaritonien (SPP) avulla.

LSPR on johtavuuselektronien kollektiivista värähtelyliikettä nanorakenteisten jalometallien pinnan lähellä valon vaikutuksesta. Tämä johtaa paikallisen sähkömagneettisen kentän syntymiseen, jolla on selkeät optiset ominaisuudet.

SPP:t puolestaan ​​ovat sähkömagneettisia pinta-aaltoja, jotka syntyvät, kun virittyneet pintaplasmonit kytkeytyvät fotonien kanssa ja kulkevat metallin ja dielektrisen materiaalin rajapintaa pitkin. 

Näiden perusteella biosensorilaitteet ovat ylittäneet perinteisten optisten anturien havaitsemiskyvyn, mikä on helpottanut niiden laajaa käyttöä ja kaupallistamista. 

Itse asiassa litteisiin metallikalvoihin perustuvat pintaplasmoniresonanssibiosensorit (SPR) ovat tulleet yhdeksi standardinmukaisista etiketivapaista tekniikoista biomolekyylien vuorovaikutusten reaaliaikaiseen seurantaan.

Nanoplasmoniset biosensorit, jotka ovat nanomateriaalien, LSPR:n tai SPR:n, ja optisten biosensorien yhdistelmä, mahdollistavat puolestaan ​​tarvittavien näytemäärien pienentämisen, mikä mahdollistaa yksittäisten solujen erityksen reaaliaikaisen havainnoinnin. 

Alan edistysaskeleet tutkivat nyt kvanttiplasmonisia tunnistusjärjestelmiä, jotka voivat löytää uusia mahdollisuuksia parantaa laitteiden suorituskykyä aina yksittäisten molekyylien havaitsemisen tasolle asti. Mutta kaikesta nanofotoniikan alalla saavutetusta edistyksestä huolimatta tarvitaan edelleen ulkoista valonlähdettä SPP:iden virittämiseksi.

Yhdessä kookkaiden laitteiden, kuten prismojen tai hilojen, kanssa, mikä rajoittaa plasmonisten sensorien käytettävyyttä. Jotta voimme edistää niiden käyttöä biokemiallisessa tutkimuksessa ja lääketieteellisessä diagnostiikassa, tarvitsemme miniatyyrikokoisia ja integroituja laitteita.

Joustamattoman elektronitunneloinnin hyödyntäminen sirulla tapahtuvassa valon generoinnissa

Julkaistu Luonto Fotoniikka¹ EPFL:n insinöörit ovat yhteistyössä ETH Zürichin, ICFO:n ja Yonsei-yliopiston tutkijoiden kanssa esitelleet sirulle sijoitetun, itsevalaisevan optisen biosensorin, joka hyödyntää kvanttitunnelointia. Kvanttitunnelointi on ilmiö, jossa hiukkanen kulkee potentiaalienergiaesteen läpi, jota se klassisesti ei pysty ylittämään.

Valjastamalla joustamatonta elektronitunnelointia tutkijat ovat luoneet laitteen, joka tarvitsee vain tasaisen elektronivirran käytetyn sähköjännitteen muodossa sekä molekyylien valaisemiseen että tunnistamiseen. 

”Jos elektronia ajatellaan aaltona hiukkasen sijaan, aallolla on tietty pieni todennäköisyys ’tunneloitua’ erittäin ohuen eristävän esteen toiselle puolelle samalla, kun se emittoi valofotonia. Olemme luoneet nanorakenteen, joka sekä muodostaa osan tästä eristävästä esteestä että lisää valon säteilyn todennäköisyyttä.”

– Tutkija Mihail Mašarin

Laitesuunnittelussaan insinöörit ovat käyttäneet monikerroskalvoa, jossa eriste on kahden metallin välissä. 

Tässä kultaiset (Au) nanolangat asetetaan ohuen alumiinikerroksen päälle, joka toimii tunnelointiesteenä ja erottaa ne pohjassa olevasta alumiinikalvosta (Al). 

Yläpinnalla käytetään plasmonista metapintaa, jolla on kaksi tarkoitusta, jotka muodostavat innovaation ytimen. Nanorakenteen kultakerros toimii sähköisenä kontaktina tunnelin liitoskohdassa sekä optisena rajapintana, joka helpottaa joustamattoman kvanttielektronitunneloinnin ja valon emission kytkemistä vapaan tilan säteilyyn.

Tämä tarkoittaa, että metapinnalla on erityisiä ominaisuuksia, jotka luovat olosuhteet kvanttitunneloinnille ja kontrolloivat syntyvää valonsäteilyä. 

Ohjaus on mahdollista metapinnan rakenteen ansiosta, joka on kultaisten nanolankojen muodostama verkko. Nämä toimivat nanoantenneina, jotka keskittävät valon nanometritilavuuksiin, joita tarvitaan biomolekyylien tehokkaaseen havaitsemiseen.

Järjestely vaikuttaa tunnelointiprosessin sisäiseen kvanttitehokkuuteen parantamalla optisten tilojen sähkömagneettisen tiheyden säteilykomponenttia, mikä puolestaan ​​parantaa säteilykvanttitehokkuutta ja siten parantaa havaittua signaalia. 

Yksinkertaisemmin sanottuna niiden nanorakenne luo pohjimmiltaan oikeat olosuhteet elektronin kulkemiselle sen läpi ja alumiinioksidin esteen ylittämiselle päästäkseen ultraohueen kultakerrokseen (Au). Tässä prosessissa osa elektronin energiasta siirtyy kollektiiviseen herätteeseen (eli plasmoniin), joka sitten emittoi fotonin. 

Tehokkaan ja spatiaalisesti tasaisen LIET-suorituskyvyn (valon emissio joustamattomasta elektronitunneloinnista) tuottamiseksi tutkija käytti joustavaa metapintasuunnittelua, joka oli optimoitu biosensoreille. Ensimmäinen kirjoittaja, Jihye Lee, joka on entinen Bionanophotonic Systems Labin tutkija ja työskentelee tällä hetkellä insinöörinä Samsung Electronicsilla:

”Epäelastinen elektronitunnelointi on hyvin epätodennäköinen prosessi, mutta jos epätodennäköinen prosessi tapahtuu tasaisesti erittäin laajalla alueella, fotoneja voidaan silti kerätä riittävästi. Tähän olemme keskittäneet optimointimme, ja se osoittautuu erittäin lupaavaksi uudeksi biosensoristrategiaksi.” 

Laitteen suunnittelu varmistaa, että valon spektri ja voimakkuus muuttuvat, kun se joutuu kosketuksiin biomolekyylien kanssa, mikä tarjoaa tehokkaan tekniikan leimaamattomaan, reaaliaikaiseen havaitsemiseen.

Kvanttibiosensorit: Kompakti, skaalautuva ja reaaliaikainen

Innovatiivisen ja kompaktin laitteen avulla tutkijat ovat merkittävästi parantaneet markkinoilla tällä hetkellä saatavilla olevien antureiden ominaisuuksia.

Kuten Bionanofotonisten järjestelmien laboratorion johtaja Hatice Altug totesi:

”Testit osoittivat, että itsevalaiseva biosensorimme pystyy havaitsemaan aminohappoja ja polymeerejä pikogrammapitoisuuksina – se on biljoonasosa grammasta – kilpaillen nykyään saatavilla olevien edistyneimpien sensoreiden kanssa.”

Toinen tärkeä seikka tässä on kvanttimekaniikan käyttö läpimurron saavuttamiseksi, mikä vie sen olennaisesti pidemmälle käytännön tasolle.

Kvanttimekaniikkaa, fysiikan perustavanlaatuista teoriaa, joka käsittelee hiukkasten ominaisuuksia ja käyttäytymistä atomi- ja subatomisella tasolla, on tutkittu paljon. Se esiteltiin ensimmäisen kerran noin vuosisata sitten.

Tänä aikana kvanttimekaniikka on auttanut edistämään teollisuudenaloja tukemalla lukuisia nykyaikaisia ​​teknologioita, mukaan lukien puolijohteet elektroniikkaan, lasereita ja magneettikuvausta (MRI). Se myös tasoittaa tietä tulevaisuuden innovaatioille, kuten kvanttilaskennalle ja edistyneelle kyberturvallisuudelle. 

Google Quantum AI:n laitteistojohtaja Julian Kellyn mukaan meillä saattaa olla noin "viiden vuoden päästä todellisesta läpimurrosta, käytännön sovelluksesta, jonka voi ratkaista vain kvanttitietokoneella".

Hänen mukaansa kvanttitietokoneet "pystyvät käsiksi maailmankaikkeuden toimintaan perustavanlaatuisimmalla tasolla".

Nvidia (NVDA ) Toimitusjohtaja Jensen Huang on samalla kannalla. Hän uskoo kvanttilaskenta on potentiaalia "saada aikaan poikkeuksellisen vaikutuksen", mutta lisäsi, että "teknologia on uskomattoman monimutkaista".

Tämän keskellä EPFL:n insinöörit ovat upottaneet kvanttivalonlähteitä suoraan sirumittakaavan laitteisiin, mullistaen biosensoriteknologian, jota voidaan käyttää teollisessa valvonnassa, mukaan lukien veden testaus, ilmanlaadun valvonta ja elintarviketurvallisuus. Heidän läpimurtonsa voi myös avata uusia laitteita kvantti-ilmaisussa ja älykkäissä sensoreissa.

LIET-anturiarkkitehtuuri tarjoaa tässä itse asiassa pienemmän laitekoon, koska plasmoniset antennit toimivat sekä valonlähteenä että anturielementtinä, verrattuna malleihin, jotka integroivat plasmonisia rakenteita fotodetektorien tai LEDien päälle.

Tutkijat testasivat laitettaan biomolekyyleillä ja nanometrin paksuisilla polymeereillä ja havaitsivat, että sekä lähetetyn valon intensiteetti että spektriprofiili moduloituvat analyytin läsnäolon aiheuttamien paikallisten taitekertoimen muutosten mukaan. Tämä tarkoittaa, että LIET-laitteita voidaan käyttää pienikokoisina ja herkkinä sirulla olevina optisina biosensoreina hoitopistesovelluksissa.

Tutkimuksen mukaan anturin säteilyteho on riittävä toimimaan yleisimpien valoilmaisimien kanssa. Kvanttialusta on skaalautuva ja yhteensopiva anturien valmistusmenetelmien kanssa, mikä tekee siitä mahdollisen laajalle levinneen tuotannon ja jakelun.

”Työmme tuottaa täysin integroidun anturin, joka yhdistää valon tuottamisen ja havaitsemisen yhdellä sirulla. Mahdolliset sovellukset vaihtelevat hoitopistediagnostiikasta ympäristösaasteiden havaitsemiseen, ja tämä teknologia edustaa uutta aluetta tehokkaissa tunnistusjärjestelmissä”, sanoo Bionanophotonic Systems Labin tutkija Ivan Sinev.

Koska tunnistukseen tarvittava aktiivinen pinta-ala on alle neliömillimetri, tämä suunnittelu voi varmasti avata jännittäviä mahdollisuuksia käytännöllisen sähköoptisen biosensorin ja uusien sovellusten toteuttamiseksi. 

Se voi myös johtaa uusiin kädessä pidettäviin laitteisiin nykyisten pöytälaitteiden sijaan, jotka sopivat täydellisesti esimerkiksi lääkärin vastaanotoille, hoitokoteihin ja etäklinikoille, joissa kömpelöt laboratoriolaitteet ovat yksinkertaisesti epäkäytännöllisiä. 

Sen etiketöimätön luonne ja reaaliaikainen seurantakyky tekevät kvanttibiosensorista täydellisen biomarkkereiden seurantaan sairauksissa, kuten infektioissa, syövässä ja aineenvaihduntahäiriöissä.

Kaiken tämän lisäksi alusta voi auttaa tarjoamaan perustavanlaatuisia tieteellisiä näkemyksiä, jotka voivat edistää muita aloja, kuten nano-optiikkaa, materiaalitiedettä ja kvanttilaskentaa.

Napsauta tätä saadaksesi lisätietoja kvanttilaskennan nykytilasta.

Parhaat kvanttibiosensorisijoitusmahdollisuudet

Nyt on aika sukeltaa syvälle kvanttipohjaisen biosensorin alan sijoitusvaihtoehtoihin, sekä vakiintuneisiin että uusiin.

Vakiintuneet pelaajat ja alustat

Kun on kyse analyyttisistä välineistä ja diagnostiikasta, Agilent Technologies (A ) on yksi merkittävistä nimistä, jotka voivat mahdollisesti integroida uuden teknologian tuotevalikoimiinsa.

Yritys erottuu erikoistumisellaan diagnostiikkaan, biotieteisiin ja soveltaviin markkinoihin. Se tarjoaa ohjelmistoja ja laboratorioautomaatioratkaisuja sekä reagensseja, instrumentteja ja kulutustarvikkeita. LisäksiSe tarjoaa aktiivisia farmaseuttisia ainesosia oligopohjaisille lääkkeille, ja lisäksi se tarjoaa instrumentteja ja ohjelmistoja aineiden biologisten ominaisuuksien tunnistamiseen, kvantifiointiin ja analysointiin.

Aiemmin tänä vuonna Agilent teki yhteistyötä ABB Roboticsin kanssa toimittaakseen automatisoituja laboratorioratkaisuja, jotka nopeuttavat ja tehostavat esimerkiksi tutkimus- ja laadunvalvontaprosesseja.

Agilentin markkina-arvo on 33.45 miljardia dollaria, ja sen osakkeet käyvät tällä hetkellä kauppaa 117.76 dollarilla, mikä on 12.16 % laskua vuoden alusta (YTD). Yhtiön osakekohtainen tulos (TTM) on 2021 dollaria ja P/E (TTM) 180, ja osinkotuotto on myös 4.06 %. 

Taloudellisesti yhtiö raportoi hiljattain vuoden 2 toisen neljänneksen tuloksensa, joka osoitti 2025 prosentin liikevaihdon kasvua 6 miljardiin dollariin, kun taas GAAP-nettotulos oli 1.67 miljoonaa dollaria ja osakekohtainen tulos (EPS) oli 215 dollaria.

Fotoniikan/optiikan maailmassa AMS (AMS-Osram) voi puolestaan ​​hyötyä nanomittakaavan valoa emittoivista komponenteista.

Itävaltalainen AMS suunnittelee ja valmistaa integroituja analogisia mikrosiruja ja tarjoaa palveluitaan antureiden, anturiliitäntöjen, virranhallintajärjestelmien ja mobiiliviihteen aloilla.viestintä-, lääketieteellisen teknologian ja autoteollisuuden markkinoilla.

Viime kuun Sensors Converge 2025 -tapahtumassa AMS esitteli uusimman monivyöhykkeisen, suoran Time-of-Flight -anturinsa, joka tarjoaa yli 20 kertaa enemmän pikseleitä kuin aiemmat anturit, jopa pienellä virrankulutuksella, kompaktissa all-in-one-moduulissa.

Miljardin dollarin markkina-arvoinen yhtiö, joka tarjoaa täyden palvelun valimon, joka on erikoistunut anturiteknologioihin, omistaa osakekohtaisen tuloksen (TTM) -1.51 ja P/E-luvun (TTM) -6.82.

Vuoden 1 ensimmäisellä neljänneksellä sen liikevaihto oli 2025 miljoonaa euroa, kannattavuus parani ja vapaan kassavirran ennuste oli yli 820 miljoonaa euroa tilikaudella 100. Tuolloin se paljasti myös suunnitelmansa myydä osa liiketoiminnastaan ​​tuottaakseen yli puoli miljardia dollaria pääomaa yhtiön velan vähentämiseksi.

Kvantti- ja nanoteknologian asiantuntijat

Jos katsomme kvanttimaailmaan, Sovelletut materiaalit (AMAT ) tunnetaan pinnoitus- ja nanovalmistustyökalujen tarjoamisesta, mikä tekee heidän kaltaisistaan ​​järjestelmistä välttämättömiä biosensorien tuotannon skaalaamiseksi. 

Materiaalitekniikan ratkaisuyritys toimii kolmella segmentillä: Semiconductor Systems, joka valmistaa pääasiassa 300 mm:n laitteita puolijohdesirujen tai integroitujen piirien valmistukseen, Display, joka koostuu pääasiassa LCD-, OLED- ja muiden älypuhelimien, tablettien, tietokoneiden, televisioiden, näyttöjen ja kannettavien tietokoneiden teknologioiden valmistukseen tarkoitetuista tuotteista, sekä Applied Global Services (AGS), joka valmistaa 200 mm:n laitteita ja toimittaa varaosia ja automaatio-ohjelmistoja valmistustehtaalle.

146 miljardin dollarin markkina-arvon omaavan yhtiön osakkeiden markkinakehitys kirjoitushetkellä on 182.10 dollaria, mikä on 11.8 % nousua vuodentakaiseen verrattuna. Sen osakekohtainen tulos (TTM) on 8.21 ja P/E (TTM) 22.20. Osakkeenomistajien mahdollinen osinkotuotto on yli 1 %. 

Taloudellisten lukujen osalta yhtiö raportoi 49.1 %:n GAAP-bruttokatteen vuoden 2 toisella neljänneksellä ja 2025 %:n ei-GAAP-bruttokatteen. Samaan aikaan ennätyksellinen GAAP-osakekohtainen tulos oli 49.2 dollaria ja ei-GAAP-osakekohtainen tulos oli 2.63 dollaria. Liiketoiminnan kassavirta tällä kaudella oli 2.39 miljardia dollaria, kun taas Applied Materials jakoi osakkeenomistajille 1.57 miljardia dollaria, mukaan lukien 2 miljardia dollaria omien osakkeiden takaisinostoja ja 1.67 miljoonaa dollaria osinkoja.

Sen toimitusjohtaja Gary Dickerson piti tehokasta ja energiatehokasta tekoälylaskentaa innovaatioiden hallitsevana ajurina.

Varhaisvaiheen ja spin-out-yritykset

Varhaisen vaiheen yrityksissä Lux Capitalin kaltaiset yritykset tunnetaan sijoittamisesta nouseviin teknologioihin, kuten materiaalitieteeseen, biokemiaan, elektroniikkaan, ilmailu- ja avaruustekniikkaan sekä infrastruktuuriin. Pääomasijoitusyhtiö on myös auttanut akateemikkoja edistämään teknologista löytöä ja aikoo investoida vähintään 100 miljoonaa dollaria lupaavan tutkimuksen tukemiseen esimerkiksi biotekniikan ja tekoälyn aloilla.

Breakthrough Energy Ventures (BEV) on toinen hanke, jonka kohteena saattavat olla samankaltaiset kvantti-nanoteknologia-alustayritykset.

Bill Gatesin perustama BEV koostuu kahdestakymmenestä sijoittajasta ympäri maailmaa. Rahasto on sijoittanut kaikkeen älykkäistä antureista, varastointiratkaisuista ja bioteknologiasta tekoälyyn ja kestävään kehitykseen. Se on myös sitoutunut investoimaan yli miljardi dollaria uusiin teknologioihin Breakthrough Energy Coalitionin (BEC) kautta.

Tulevaisuudessa on myös mahdollista, että EPFL:stä, ETH:sta tai ICFO:sta irtautuu kvanttiteknologiaan keskittyviä startup-yrityksiä, joista tulee kaupallisia toimijoita. Tämä ei kuitenkaan ole mitään uutta. Vuosien varrella on syntynyt monia yliopistojen spin-off-yrityksiä, jotka muokkaavat yliopistoissaan tekemänsä tutkimuksen pohjalta kehitettyjä teknologisia keksintöjä.

Esimerkiksi Akamai, Boston Dynamics, OKCupid, Cambridge Mobile Telematics, iRobot, RSA Security, Nimble VR, Meraki ja monet muut ovat kaikki irtautuneet Massachusetts Institute of Technologysta (MIT).

Jopa EPFL:stä on syntynyt monia spin-out-yrityksiä, kuten Bionomous, Dronistics, Hydromea, MindMaze, Sensars, SenseFly, Kandou, Nexthink ja muita, jotka toimivat eri sektoreilla.

ETH Zürichissä on syntynyt spin-off-yrityksiä esimerkiksi tekoälyn, koneoppimisen, bioteknologian, lääketeollisuuden ja robotiikan aloilla, kun taas ICFO:sta on irtautunut ainakin kymmenen yritystä, mukaan lukien LuxQuanta, joka käyttää kvanttiteknologioita tietoturvan tarjoamiseen.

Yhteenveto

Optiset biosensorit ovat tärkeitä tarkan lääketieteellisen diagnostiikan, yksilöllisen lääketieteen ja ympäristön seurannan aloilla. Tuomalla meille itsevalaisevan plasmonisen biosensorin, uusin innovaatio esittelee muutoksen, joka yhdistää kvanttitunneloinnin ja fotoniikan itsenäiseksi siruksi. 

Tämä ei ainoastaan ​​haasta perinteistä anturisuunnittelua, vaan erottuu myös kvanttimekaniikan käytännön toteutuksena, joka menee kokeilujen ulkopuolelle skaalautuviin teknologioihin, joilla on potentiaalia saavuttaa laaja käyttöönotto.

Upottamalla kvanttivalonlähteitä suoraan sirumittakaavan laitteisiin tutkijat ovat luoneet uuden rajan biosensoriteknologiassa lupaamalla monipuolisuutta, kompaktiutta ja ennennäkemätöntä herkkyyttä eri sektoreilla.

Klikkaa tästä nähdäksesi luettelon parhaista kvanttilaskentayrityksistä.

Viittaustutkimukset:

1. Lee, J.; Wu, Y.; Sinev, I.; ym. Resonanssikvanttitunneloinnin mahdollistama plasmoninen biosensori. Nat. Photon. 2025. https://doi.org/10.1038/s41566-025-01708-y