Το GRIP Molecular συνδυάζεται με γραφένιο για να βάλει ισχυρά διαγνωστικά στα χέρια του ασθενούς

Μία από τις προκλήσεις για τη διάγνωση του Covid-19 είναι ότι τα συμπτώματά του αντικατοπτρίζουν εκείνα άλλων λοιμώξεων του αναπνευστικού. Οι δοκιμές μπορούν να καθορίσουν ποια λοίμωξη έχει ένας ασθενής, αλλά ο Edward Gillen, διευθύνων σύμβουλος της διαγνωστικής εκκίνησης GRIP Molecular, σημειώνει ότι μια δοκιμή σε μια κλινική απαιτεί χρόνο για να προγραμματιστεί, χρόνο που περνά σε μια αίθουσα αναμονής και περισσότερο χρόνο αναμονής για τα αποτελέσματα.

Εάν ένα τεστ Covid-19 επιστρέψει αρνητικό αποτέλεσμα, μπορεί να γίνει άλλη δοκιμή για να διαπιστωθεί εάν το πρόβλημα είναι η γρίπη Α ή Β. Υπάρχει επίσης ξεχωριστή δοκιμή για τον αναπνευστικό συγκυτιακό ιό, μια ακόμη λοίμωξη που παρουσιάζεται με παρόμοιο τρόπο. Ωστόσο, είναι σπάνιο για ένα άτομο να κάνει και τις τρεις εξετάσεις, είπε ο Gillen. Το GRIP αναπτύσσει ένα διαγνωστικό με σκοπό να ανιχνεύσει αυτές τις ασθένειες και άλλες σε ένα μόνο τεστ. Επιπλέον, η τεχνολογία θα επιτρέψει στους ανθρώπους να εκτελέσουν αυτές τις δοκιμές στο σπίτι, παράγοντας αποτελέσματα σε λίγα λεπτά.

Το διαγνωστικό από την νεοσύστατη εταιρεία του Αγίου Παύλου στη Μινεσότα βρίσκεται ακόμη σε εξέλιξη και δεν θα είναι έτοιμο για τους καταναλωτές στο εγγύς μέλλον. Αλλά ο Gillen σημειώνει ότι η εταιρεία ξεκίνησε πριν από τον Covid-19 και η τεχνολογία θα συνεχίσει να καλύπτει μια ανάγκη ακόμη και όταν η πανδημία υποχωρήσει. GRIP, το οποίο ονομάστηκε το νικητής στο διαγνωστικό κομμάτι στο διαγωνισμό Pitch Perfect στο Συνέδριο INVEST του MedCity News τον Απρίλιο, συνεχίζει να σημειώνει πρόοδο και στρέφεται τώρα σε πιθανούς επενδυτές καθώς αναζητά την πρώτη ιδιωτική επένδυση.

Ο τρόπος με τον οποίο παραδοσιακά λειτουργούν τα διαγνωστικά είναι με τη λήψη ενός δείγματος και τη δοκιμή του έναντι ενός αντιδραστηρίου, μιας ουσίας που παράγει μια χημική αντίδραση που προσδιορίζει έναν παθογόνο παράγοντα. Σε ένα εργαστήριο, είναι μια διαδικασία που μπορεί να απαιτήσει πολλά όργανα και πολλά βήματα, μερικά από αυτά γίνονται σε συγκεκριμένες θερμοκρασίες. Το GRIP μειώνει τη διαγνωστική διαδικασία σε μια φορητή συσκευή, έναν βιοαισθητήρα που βρίσκεται μέσα σε μια κασέτα λίγο μεγαλύτερη από ένα τσιπ πόκερ.

"Είναι ένας συνδυασμός βιολογίας, επιστήμης, ψηφιακής τεχνολογίας, ψηφιακής υγείας ή τηλεθεραπείας και διαγνωστικών", δήλωσε ο Gillen. "Βρισκόμαστε στη διασταύρωση πολλών τεχνολογιών αιχμής που πιστεύουμε ότι θα μεταμορφώσουν τα διαγνωστικά."

Το θεμέλιο της τεχνολογίας του GRIP είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα. Τέτοια κυκλώματα βρίσκονται σε πολλές ηλεκτρονικές συσκευές, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων ιατρικών συσκευών. Αλλά τα ολοκληρωμένα κυκλώματα δεν έχουν λειτουργήσει καλά σε ιατρικές εφαρμογές επειδή τα υλικά που χρησιμοποιούν παρεμβαίνουν στις βιολογικές διεργασίες, είπε ο Gillen. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα του GRIP χρησιμοποιεί graφένιο, ένα υλικό άνθρακα που είναι και αγώγιμο και βιοσυμβατό.

Για να εκτελεστεί μια δοκιμή, ένα μικρό δείγμα, όπως το σάλιο ή ένα δείγμα από μια ρινική μπατονέτα, τοποθετείται στον βιοαισθητήρα. Το γραφένιο έχει «μόρια σύλληψης» που εκτυπώνονται 3D στο υλικό. Αυτά τα μόρια συνδέονται με έναν βιοδείκτη για έναν παθογόνο στόχο, όπως τον SARs-CoV-2 ή τη γρίπη. Η εκτέλεση του διαγνωστικού απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια, η οποία παρέχεται με επαγωγική φόρτιση: Η δυνατότητα επικοινωνίας κοντά στο πεδίο της κινητής συσκευής ενός καταναλωτή τροφοδοτεί το φυσίγγιο. Το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργείται τραβά τους βιοδείκτες, διευκολύνοντας τη σύνδεσή τους με τα μόρια σύλληψης. Όταν συμβεί αυτή η δέσμευση, το ολοκληρωμένο κύκλωμα το ανιχνεύει και τις πληροφορίες αυτές στην κινητή συσκευή. Μια εφαρμογή στη συσκευή λέει στον χρήστη ποια παθογόνα εντοπίστηκαν.

Ο έλεγχος για πολλαπλά παθογόνα χρησιμοποιώντας τεχνολογίες που διατίθενται επί του παρόντος σε ένα κεντρικό εργαστήριο μπορεί να κοστίσει μεταξύ $ 180 και $ 250 και να χρειαστεί μια εβδομάδα για να δώσει αποτελέσματα, είπε ο Gillen. Το GRIP αναπτύσσει το διαγνωστικό του για να δοκιμάσει ταυτόχρονα έως και 32 βιοδείκτες, παράγοντας αποτελέσματα σε περίπου πέντε λεπτά. Ο Gillen αναμένει ότι ένα φυσίγγιο θα μπορούσε να πωληθεί σε φαρμακείο για $ 40. Η εφαρμογή θα είναι διαθέσιμη για λήψη στα τηλέφωνα των καταναλωτών.

Η αγορά για τα διαγνωστικά μοριακής Covid-19 στο σπίτι έχει ανταγωνισμό. Πέρυσι, Emeryville, με έδρα την Καλιφόρνια Η Lucira Health ήταν η πρώτη εταιρεία που έλαβε άδεια χρήσης έκτακτης ανάγκης από τον FDA για διαγνωστικό Covid στο σπίτιΤο Αυτή η δοκιμή διαρκεί περίπου 30 λεπτά για να δώσει ένα αποτέλεσμα και διαγιγνώσκει μόνο τον Covid. Η Mammoth Biosciences αναπτύσσει ένα τεστ βασισμένο στο CRISPR για οικιακή χρήση. Όταν η εταιρεία με έδρα το Νότιο Σαν Φρανσίσκο αποκάλυψε χρηματοδότηση 195 εκατομμυρίων δολαρίων τον περασμένο μήνα, ο Διευθύνων Σύμβουλος Trevor Martin δήλωσε στην MedCity News ότι το διαγνωστικό πάνελ του Mammoth θα δοκιμάσει για διάφορα παθογόνα του αναπνευστικού, συμπεριλαμβανομένου του SARS-CoV-2, και ο στόχος είναι μια δοκιμή θερμοκρασίας δωματίου που αποδίδει αποτέλεσμα σε λιγότερο από 30 λεπτά.

Η τεχνολογία GRIP είναι μια πλατφόρμα και ο Gillen οραματίζεται να την αναπτύξει για πολλές χρήσεις, όπως ανίχνευση σηψαιμίας, σεξουαλικώς μεταδιδόμενων ασθενειών και λοιμώξεων του ουροποιητικού συστήματος. Η τεχνολογία θα μπορούσε ακόμη και να χρησιμοποιηθεί για τραυματισμούς στο κεφάλι, προσδιορίζοντας τους βιοδείκτες που σχετίζονται με διάσειση. Όσο ένας βιοδείκτης μπορεί να βρεθεί σε ένα υγρό, το διαγνωστικό GRIP μπορεί να το ανιχνεύσει, είπε ο Gillen. Αλλά η αρχική εφαρμογή της τεχνολογίας θα είναι λοιμώξεις του αναπνευστικού.

Το GRIP ιδρύθηκε το 2019 από τον Bruce Batten, έναν βετεράνο της διαγνωστικής βιομηχανίας, ο οποίος είναι πρόεδρος και επικεφαλής επιστημονικός υπεύθυνος της νεοσύστατης εταιρείας. Η επιστήμη της εταιρείας αδειοδοτήθηκε από το Πανεπιστήμιο της Μινεσότα. Ο Gillen, του οποίου η εμπειρία περιλαμβάνει 23 χρόνια στο Becton Dickinson, έγινε μέλος του CEO πέρυσι. Το GRIP έχει τώρα ένα πρωτότυπο της τεχνολογίας του. Ο Gillen είπε ότι η περαιτέρω ανάπτυξη προϊόντων θα μπορούσε να διαρκέσει άλλα δύο χρόνια, οδηγώντας σε υποβολή αίτησης για άδεια κυκλοφορίας στο πλαίσιο της διαδρομής 510 (k) του FDA.

Σύντομα, το GRIP προσπαθεί να συγκεντρώσει χρήματα. Ο Gillen είπε ότι μίλησε με εταιρείες επιχειρηματικών κεφαλαίων για έναν γύρο χρηματοδότησης της σειράς Α που θα μπορούσε να ανέλθει συνολικά σε 12 εκατομμύρια δολάρια. Εάν όλα πάνε καλά με την ανάπτυξη του προϊόντος και το διαγνωστικό λάβει άδεια FDA, η Gillen προβάλλει μια κυκλοφορία προϊόντος στα μέσα του 2023.

Φωτογραφία: Matthew Lloyd/Bloomberg, μέσω Getty Images

Πηγή: https://medcitynews.com/2021/10/grip-molecular-goes-with-graphene-to-put-powerful-diagnostics-into-patient-hands/