Bosch i Randox inwestują w platformę analityczną Vivalytic

Cel rozwojowy: test na sepsę oparty na technologii BioMEMS

Jednym z celów partnerstwa rozwojowego z firmą Randox jest wdrożenie wysoce czułego multipleksowego testu  [2] na sepsę na platformie analitycznej Vivalytic. Sepsa, znana również jako „zatrucie krwi”, jest potencjalnie zagrażającym życiu powikłaniem [3] , które może wystąpić w połączeniu z różnymi chorobami zakaźnymi. Jest to nagły przypadek medyczny, który może prowadzić do niewydolności wielonarządowej i wymaga natychmiastowego leczenia. Planowany test sepsy klasy IVD ma być po raz pierwszy oparty na wysoce innowacyjnej i nowatorskiej technologii BioMEMS opracowanej przez zespoły z działu badań korporacyjnych Bosch w Renningen i Bosch Healthcare Solutions w Waiblingen. „Postawiliśmy sobie ambitny cel dodania funkcji wysokowydajnego układu krzemowego opartego na technologii mikrosystemów do naszych kaset testowych dla platformy Vivalytic. W ten sposób połączymy unikalną wiedzę firmy Bosch w zakresie chipów MEMS, diagnostyki molekularnej i mikroprzepływów” – mówi Marc Meier.

„Wyniki kliniczne w sepsie zależą od szybkiej diagnozy i odpowiedniej wczesnej interwencji terapeutycznej. Obecne metody diagnozowania sepsy są niewystarczające i czasochłonne. Dzięki ponad 10-letniemu doświadczeniu w dziedzinie diagnostyki chorób zakaźnych, naszym celem jest opracowanie najnowocześniejszego testu na sepsę przy użyciu wysoce multipleksującej technologii BioMEMS. Taki test może zrewolucjonizować diagnostykę sepsy, ostatecznie prowadząc do poprawy wyników leczenia i obniżenia śmiertelności z powodu tej zagrażającej życiu choroby” – mówi dr Peter Fitzgerald.

Mniej i szybciej: od mikrofluidyki do nanofluidyki – dzięki BioMEMS

Potężny chip BioMEMS dodaje kolejną innowacyjną metodę analizy do kasety testowej Vivalytic, umożliwiając jednoczesne i znacznie szybsze testowanie dużej liczby różnych patogenów. Nazywa się BioMEMS, ponieważ łączy systemy mikroelektromechaniczne (MEMS) z mikroprzepływami do zastosowań w dziedzinie technologii medycznej. W mikrofluidyce bardzo małe ilości płynu w zakresie mikrolitrów są przemieszczane w bardzo małej przestrzeni. Miniaturyzacja pozwala na równoległe prowadzenie jakościowych biochemicznych reakcji łańcuchowych polimerazy (PCR) w czasie rzeczywistym na pojedynczym chipie BioMEMS. „W porównaniu z poprzednimi reakcjami PCR, objętości płynów zostały zmniejszone o współczynnik 1000 do zakresu nanolitrów. Analizę płynów pozostawia się małemu mikroukładowi” – wyjaśnia Marc Meier. Dzięki nowej technologii BioMEMS możliwe jest w pełni automatyczne testowanie do 250 cech genetycznych [4] (np. patogenów) w jednym kartridżu w czasie krótszym niż 15 minut. Kaseta testowa jest wysoce złożonym laboratorium wielkości smartfona. Kolejną przyszłą zaletą BioMEMS będzie prostsza i szybsza adaptacja nowych lub istniejących testów na samym chipie. Na przykład, istniejące testy można łatwo rozszerzyć o dodatkowe funkcje. „Technologia BioMEMS toruje nam drogę do przejścia do nanofluidyki, gdzie każdy patogen będzie badany w naczyniu reakcyjnym o grubości włosa” – mówi Meier. Aby to osiągnąć, Bosch chce stworzyć większą pojemność na chipie MEMS i rozszerzyć go o tak zwane „nanopory”. Dzięki tym bardzo małym wnękom, jeszcze więcej procesów biochemicznych będzie mogło przebiegać równolegle na chipie. Wraz z rosnącą miniaturyzacją, technologia ta ma potencjał do wykorzystania również w onkologii w dłuższej perspektywie. Chipy BioMEMS będą produkowane w fabryce półprzewodników Bosch w Reutlingen, a biointegracja i montaż kaset będą przeprowadzane w Bosch Healthcare Solutions w Waiblingen.

Platforma Vivalytic: łatwa aplikacja w miejscu pobrania próbki

Zalety przeprowadzania testów PCR na platformie Bosch Vivalytic polegają nie tylko na szybkiej analizie, ale także na łatwości użytkowania: Po pobraniu próbki jest ona umieszczana w kasecie testowej. Kaseta, która zawiera wszystkie niezbędne odczynniki do danego testu, jest następnie wkładana do analizatora Vivalytic w celu automatycznej oceny. Personel medyczny wymaga jedynie krótkiego szkolenia w zakresie jego obsługi. Umożliwia to szybką i ukierunkowaną diagnostykę bezpośrednio w miejscu pobrania próbki – w gabinecie lekarskim lub w szpitalu – bez często długiej i czasochłonnej podróży przez centralne laboratorium.

Bosch Healthcare Solutions dystrybuuje już różne testy na choroby górnych i dolnych dróg oddechowych, takie jak SARS-CoV-2 – również jako wariant łączony i jako test ślinowy – lub test do rozróżniania między SARS-CoV-2, wirusem RSV i grypą. Istnieją również testy na patogeny wywołujące infekcje przenoszone drogą płciową (STI) i MRSA / SA („zarazek szpitalny”). Od lata planowane jest rozszerzenie portfolio o testy na krztusiec (Bordetella holmesii, Bordetella parapertussis i Bordetella bronchiseptica), infekcje dróg moczowych (UTI), bakteryjne zapalenie opon mózgowych, dwie najczęstsze choroby przenoszone drogą płciową (Chlamydia trachomatis; CT i Neisseria gonorrhoeae; NG), infekcje grzybicze (Candida auris) oraz trzy testy na choroby biegunkowe (norowirus, Clostridioides difficile, HSP).

Osoby kontaktowe dla zapytań prasowych:

Robert Bosch GmbH

Dörthe Warnk, Telefon: +49 711 811-55508

E-mail: doerthe.warnk@bosch.com

Randox Laboratories Ltd.

Martin Conway, Telefon: +44 (0) 28 9442 2413

E-mail: martin.conway@randox.com

[1] W testach diagnostycznych in vitro próbki, takie jak krew lub ślina, są pobierane z ludzkiego ciała do analizy.

[2] Test o wysokim multipleksie oznacza, że test PCR może jednocześnie wykrywać dużą liczbę patogenów. Dla porównania, test multipleksowy może wykryć do 50 patogenów, a test lowpleksowy / pojedynczy do 10 patogenów.

[3] Przy około 50 milionach przypadków sepsy i 11 milionach zgonów rocznie, sepsa jest odpowiedzialna za około 20 procent wszystkich zgonów na całym świecie. [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31954465/].

[4] Cechy genetyczne mogą być wykorzystywane do wykrywania patogenów, takich jak wirusy, bakterie, grzyby i pasożyty, a także ich odporności na leki lub do identyfikacji mutacji genetycznych w nowotworach.