想象一下，你能夠在自己的廚房快速準確地測試你的食物中是否含有致命的微生物。如今，勞倫斯伯克利國家實驗室正在針對此進行研究，Optokey公司的商業化將使其成為可能。

Optokey是加州海沃德的一家新公司。該公司開發出一種基于拉曼光譜的微型傳感器，該傳感器可以快速、準確地檢測出分子水平的物質。公司總裁和創始人Frank Chen說：“我們公司的傳感器可以進行化學、生物學、生物化學、分子生物學、臨床診斷和化學分析，成本低廉，且無需人工干預。”

這項技術是基于表面增強拉曼光譜——一種分子指紋技術。雖然SERS是一項高度敏感的分析工具，但是結果不容易復制。伯克利國家實驗室的科學家Chen和他的同事開發出一種所謂的“納米等離子諧振器”來解決這一問題，該設備可以測量活性表面光子之間的相互作用，以此檢測化學和生物性能。該方法的測量方法更可靠。

Chen說：“Optokey制備的納米等離子諧振器圓片可進行大規模生產，因為我們已經從研發領域將其變成工業產品。”

微型傳感器利用微流體控制系統來進行自動化液體取樣。公司正將其產品應用于半導體芯片行業。曾在Lam 研究和應用材料公司，現在是微電子行業的資深制造業副總裁Robert Chebi說：“我們利用高科技半導體制造方法以獲得芯片的成本、容積和準確性的優勢。同時，也利用激光和光學方法的知識將其應用于特定的拉曼領域。”

Chebi將Optokey公司的產品稱為“生化鼻子”，一種先進的納米光子自動化系統。該系統可進行單分子水平的測量，遠優于當今市場上的一些傳感器。他說：“現今的檢測方法還很有缺陷，檢測限在PPM(百萬分之一)和PPB(十億分之一)之間。此外，該系統還可以在幾分鐘內連續地提供信息，而用其他方法測量樣品則可能需要幾小時甚至幾天的時間。”

該系統具有廣闊的應用前景，包括食品安全、環境監測(液體和氣體)、醫療診斷和化學分析。Optokey針對的客戶包括大型的食品安全領域的歐洲公司、檢測雜質領域的中國石化公司和實時監測的德國公司。

Chen說：“我想這是該領域的一個重大轉變。我們的計劃是制作出緊湊的、自動化的、可連接的設備，它可以在學校、餐廳、工廠、醫院、救護車、機場甚至戰場上應用。”

Chen的下一個市場目標是智能化家居，利用這種納米光子傳感器可以用來掃描食物、空氣和水中的污染物。

在洛斯阿拉莫斯國家實驗室和紐約大學西奈山醫院，Chen作為一名生物化學家一直致力于生物醫學設備的研究。2000年，他加入了伯克利實驗室，學習量子點，根據納米晶體多具有的獨特屬性，來探索其在生物學中的應用。這使得他進一步深入研究納米材料，并最終使用等離子體共振技術，成功地將金納米粒子附著在DNA鏈上，測量出蛋白質-DNA的交互作用。

目前為止，Chen教授和他的團隊已經開發了二十幾項專利，專利涉及混合生物納米材料。制備Optokey納米等離子諧振器的關鍵就是極大程度地提高拉曼光譜信號強度和可靠性。相比于具有較高的誤報率的傳統診斷工具，該方法最初用于實驗室時可快速、準確地檢測前列腺癌生物標志物，。

Optokey公司是一家私人持股公司，約有主管10人。除了Chen，另一個聯合創始人是加州大學伯克利分校的化學專家、世界知名的拉曼光譜教授Richard Mathies。該公司成立于2010年，并于2013年推出產品。

Chen說：“該項目已經有10年的研究史，由國立衛生研究院、美國國防部高級研究計劃局、聯邦政府、私人基金會支持并贊助。伯克利實驗室具有良好的多學科研究基礎，還有優秀的工程項目和強大的科學基礎。這是創業強有力的保障。”