隨著醫療科技逐年進步,診斷治療方案越精確有效,全球平均預期壽命大幅延長,而醫療研究人員仍持續向前邁進,尋找更為複雜的預防性措施,期盼能預先阻止病灶形成。
第一代DNA定序技術於1970年提出,人類基因體計畫 (HGP) 於1980年代啟動,並於1990年由美國政府主導進行,終極目標是繪製人類基因圖譜,暸解所有DNA片段,此計劃已於2003年完成。人類基因圖譜提供人類進化、生物科技與分子醫學等領域所需的研究資訊,科學家發現若關鍵基因的DNA序列上發生基因變異,可能導致罹患癌症、糖尿病、阿茲海默症與其它疾病。
透過高效能的電腦硬體、高容量的儲存系統與高速的分析能力,次世代定序技術得以突破,並獲知更多DNA定序與檢測的細節資訊,促進預防醫學發展,降低高風險族群罹患重大疾病的風險,提高治癒率與存活率。
DNA定序技術能為傳染病、產前檢查、自發性疾病、腫瘤學與器官組織捐贈者的白血球抗原比對等相關醫療應用帶來重大影響,美國市場研究公司Grand View Research預測,全球次世代定序市場規模將由2014年的20億美元,成長到2022年達278億美元。
次世代定序 (NGS) 技術的挑戰
人類基因體計畫於1980年代啟動,2003年才完成,代表過程中最大的難題是受限於當時技術的運算能力,專案初期的中央處理器效能遠低於目前水準。現代的次世代定序系統建立在中央處理器的高速運算基礎,使完整的DNA定序能於一周內完成,而當時人類基因體計畫則投入了13年。搭載強大的中央處理器,具備高可靠及客製化特性的嵌入式電腦主機板,是DNA定序專案不可或缺的硬體設備;此外,能提供客製化服務、設計製造及技術支援的工程與業務團隊也是成功的關鍵因素。
艾訊智慧醫療電腦產品功能
次世代定序儀器需要強大的中央處理器,蒐集數十億的DNA片段資訊,艾訊專為全球知名DNA儀器製造商打造單板電腦,滿足其對處理效能的考量,協助更快速有效地達成DNA定序目標。兩款16核心高階中央處理器的運算表現讓人驚艷;Intel®渦輪加速技術,提升處理器效能,加速龐大工作量的處理效率;Intel®超執行緒技術使每個核心都能執行多工處理;支援高容量記憶體,滿足龐大複雜的運算需求。
艾訊客製化設計服務
艾訊客製化設計服務在客戶研發過程中,從初期規劃、設計、測試、驗證到出貨階段,提供全面性的協助,專為DNA定序應用需求打造專屬的單板電腦,確保最終產品能高可靠地運作並達成任務。處理速度、儲存容量及作業系統整合等關鍵因素需在設計規劃階段時一併考慮,才能打造出符合客戶需求的產品雛形。艾訊經驗豐富的團隊提供客製化設計與製造服務,從概念發想到研發生產不僅「滿足」且「超越」客戶的期待。客製化主機板搭載兩款Intel®高效能中央處理器,配備VGA與LVDS顯示介面及多組LAN埠、USB埠與PCIe槽,SATA埠增加DNA定序資訊所需的儲存容量,滿足高階複雜的多元應用需求;提供簡易的風扇模組與客製化的散熱解決方案,確保單板電腦能在極端溫度環境下可靠地運作。
除硬體服務外,透過嵌入式作業系統開發、API應用程式介面設計、驅動程式支援及BIOS客製化等軟體服務,次世代定序應用客戶可訂專屬開機畫面,預先在主機板安裝嵌入式Windows®作業系統,提供使用者更簡易的操作介面。
同時,可視客戶的專案需求彈性調整,提供全客製、半客製及微客製化的設計服務,例如僅針對現有主機板元件重新配置,加速滿足多元專案目標。
硬體設備
具備多種規格尺寸,從高運算表現的迷你主機板到低功耗與繪圖顯示能力的大型主機板。如工業級COM Express電腦模組、Pico-ITX、Nano-ITX主機板與3.5吋CAPA嵌入式主機板等迷你尺寸,支援x86與RISC等多種架構平台,可在嚴峻環境下正常運作;Mini-ITX、ATX主機板與PICMG 1.3 SHB系統主機板等中長型尺寸備受系統整合商青睞,配備高效的插槽處理器與豐富完整的輸入輸出介面,具有絕佳散熱表現;提供PCI、PCIe與SIM卡插槽,在AIoT人工智慧物聯網的概念下,即能透過無線網路通訊,協助不同裝置間與監控中心的溝通。
艾訊嵌入式電腦主機板皆通過UL 60601-1/EN 60601-1、CE與FCC class B等醫療相關認證。透過客製化設計、主機板與系統客製服務及完整產品線,提供全面性的世界級嵌入式解決方案,順利通過設計研發階段,加速產品上市時程,滿足系統整合商與醫材設備製造商的複雜需求。