激光不仅用于指导演示，打标签或烦人的猫。他们还可以充当病毒猎人。
Botanisol Analytics是一家位于亚利桑那州的新兴公司，正在开发一种筛选平台，只需将激光照射到样品上并解释散射的光，即可识别从污染物到病原体（如冠状病毒）的生物威胁。
Botanisol首席执行官JD，MBA，MGM博士David Talenfeld告诉BioSpace：“这是患者样品中所有分子的实时快照。” “该设备可以进行校准，以检测已知光谱'指纹'的化学物质或病原体，例如冠状病毒。为了尽快将设备提供给需要它的人，我们正在将其开发为一种针对EUA而非诊断的筛查技术。该系统的设计目的是在两分钟内产生正面结果，在不到十分钟内产生负面结果。我们已经实施了设计控制程序，并努力符合CFR 820.30以及EUA分子验证和确认测试的期望。”
虽然在家中无法用激光笔实现此目的，但该公司微波尺寸设备中的专用激光可以在有标准壁装电源插座的任何地方工作。
由于在国家安全和生物威胁检测方面的明显应用，该公司目前与美国军方合作。现在，他们正在使用自己的技术来开发冠状病毒筛选平台。
冠状病毒上的光芒
使用机器学习算法，该技术可以识别健康细胞和感染细胞之间的显着差异。这些细胞可能存在于上呼吸道或唾液样本中。目前，机器学习正在与该国顶级教学医院之一合作。
作为冠状病毒筛选器，测试输出将是某人携带病毒的风险处于低风险还是高风险。这样一来，就可以将人员快速分成几组进行释放（低风险），或进行分类以进行进一步测试（高风险）。
“将来，您可以从下飞机的人那里采集样品，快速筛查所有人，”塔伦费尔德评论道。“被鉴定为携带冠状病毒的'高风险'人群可以转移到特殊的等候区域进行进一步测试。”
无需等待几天即可获得传统的冠状病毒测试结果（通常在合格的实验室中使用聚合酶链反应（PCR）进行分析），该设备可以对人员进行实时筛查。
尽管此设备无法确认您是否患有冠状病毒（仍然需要进行正式测试），但它可以更轻松地提供用于确定更多常规测试资源分配的风险评估。
按钮，获取结果
该技术可在几分钟内提供有关样品中成分的答案，使其像“按一下按钮，获取答案”一样简单。
Talenfeld解释说：“有人收集样品，将其放在颗粒增强的载玻片上，将载玻片粘贴到机器中，剩下的由机器完成。”
在此视频中查看设备的外观。
Botanisol的设备也非常灵敏，能够检测出样品中的某些东西，低至百万分之一（ppm）或万亿（ppt）。Talenfeld补充说：“在更高端，我们的2022年下一代筛选器的灵敏度比以前的相关光学系统高出4,000倍。”
是什么使该公司的“下一代”系统如此敏感？一种新型的激光器，其产生的最小波长能够在正常条件下通过空气传输。
Talenfeld解释说：“波长越小，设备变得成指数级精确。” “使用这种更灵敏的激光，我们发现设备上的荧光噪声降低了99％，这可以使光谱显着更容易读取，从而缩短了处理时间。”
照亮未知
Botanisol的筛选器使用下一代拉曼光谱，可为每个分子甚至整个结构（例如整个细胞或病毒）产生独特的结构“指纹”。
Talenfeld说：“这种技术已经存在了很长时间，并且在过去的几年中变得越来越敏感，以至于现在可以在生物医学应用中使用。”
拉曼光谱法主要涉及通过样品照射激光。激光与样品中的分子相互作用，这些分子吸收激光的能量并可以发射更高或更低能量的光。检测器收集发射的新波长的光，该检测器将光的波长转换为数字输入。
结果由计算机解释以产生拉曼光谱，拉曼光谱的散射光波长的独特模式表示为峰。人工智能可以扫描光谱以查看其是否包含与特定分子或病原体有关的任何独特模式。
拉曼光谱法是一种特别有吸引力的检测方法，因为您只需要样品和设备，而无需化学试剂。这意味着该设备便宜，快速，便携且用户友好。Botanisol的设备仅需要正常的墙壁插座即可工作。
Talenfeld解释说：“拉曼光谱比PCR快10倍，便宜50倍。” “作为一种光学设备，拉曼机器产品本质上是小巧便携的，因为大多数组件已经被设计到许多消费电子产品中。我们的第一款产品重约50磅，仅需120V电源。”
屡获殊荣的技术
Talenfeld最近因在Botanisol从事生物威胁检测的工作（例如开发用于COVID-19和其他病原体的快速数字筛选器）而获得了武装通信和电子协会（AFCEA）40 Under 40 Award。
塔伦费尔德说：“我很荣幸获得这个奖项，因为我认为这个团队是如此负盛名。” “我认为40岁以下的AFCEA 40比福布斯40以下的40岁更有趣-AFCEA的获奖者包括来自国家安全组织的具有杰出成就的人。”
该奖项授予那些因“通过使用信息技术（IT）为客户或组织提供创新，思想领导力和支持的技术，在技术科学，技术，工程和数学（STEM）领域做出的重大贡献”的人们而获奖。AFCEA网站。基本上，它是授予在与国家安全或情报有关的STEM领域做出独特贡献的40岁以下的人。
展望未来
Botanisol的筛查设备不会成为检测病毒的第一个依赖激光的筛查工具–拉曼光谱术已被用于检测流感病毒感染的细胞，而相关的基于光的分析工具被称为近红外光谱术（NIRS），直接在蚊子中检测Zika病毒 -但这可能是该解决方案的首次商业部署。
该筛查平台非常灵活，可用于将来的暴发或生物学威胁。
Talenfeld评论说：“您可以教该技术寻找任何签名和快速编程的设备，以检测新出现的威胁。” “开发一种检测新病原体的测试无需花费几周到几个月的时间，我们的设备上的软件可以更新为包含新病原体的光谱，从而可以对其进行快速识别。”
从每个样品生成的光谱也可以保存并在以后参考。使用AI和机器学习，研究人员可以查看较旧的光谱，并追溯到一旦发现新出现的病原体就开始爆发。
该公司希望明年年初该设备将用于军事基地，进入港口和灾难响应。尽管Botanisol的设备还没有直接掌握在消费者手中，但他们希望将这种技术集成到智能设备中来。
塔伦费尔德说：“在不久的将来，我们设想从军事基地到医院再到消费者手中，将广泛使用。”
