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通过快速纳米传感器技术诊断防治传染病

需要做些什么来改变世界各地传染病的检测、诊断和监测,并开发一种能够快速产生准确可靠结果的设备?

面对新冠肺炎疫情的全球蔓延,迫切需要更好的一线筛查方法来遏制微生物病原体的传播。今天用于通过测量前额温度来确定是否检测到发烧的方法不能检测到无症状感染或症状前感染,也不能将致命的新型冠状病毒与威胁较小的呼吸道疾病区分开来。其他诊断测试要么不准确,要么返回结果太慢。

作为一家开创性的生物技术公司,Pinpoint Science大胆地设想了一种基于突破性概念的新解决方案,使用便携式纳米传感器技术诊断设备在不到一分钟的时间内识别病原体。但是,为了将其专利技术商业化并将拯救生命的技术概念推向市场,Pinpoint需要与具有深厚领域知识和制造专业知识的战略合作伙伴合作。为此,Pinpoint 选择与 ADI 的创新中心 Analog Garage 和 ADI 的 Hillview 制造工艺工程团队合作,以实现其愿景。

公司概况

Pinpoint Science是一家专注于早期医疗诊断技术的初创公司,希望通过新的纳米传感器改变传染病的检测、诊断和监测方式,以快速提供高度准确的医学检测结果。

挑战

使用低成本、易于使用的便携式阅读器和一次性测试盒,在不到一分钟的时间内提供病原体检测结果,而无需依赖实验室、扩增技术或样品制备。开发用于传感器功能化的生化技术并测试概念验证。

目标

快速将准确、挽救生命的纳米传感器技术诊断平台推向市场,并推进更高效的全球筛分方法,用于检测微生物病原体阵列。

感染祖微生物病原体(包括病毒和细菌)每年导致数百万人死亡。在上个世纪,防治传染病的斗争取得了许多成功,包括根除天花和几乎消除麻疹、腮腺炎和破伤风。然而,病毒性传染病和流行病继续发生,影响到所有国家的生计和经济。

在与致命传染病的持续斗争中,我们如何确保人们的安全?一线筛是一种解决方案。然而,目前使用的传染病检测方法需要15到4个小时才能产生结果,太慢而无法控制或遏制流行病的快速传播。此外,当今的测试通常不准确或昂贵,依赖于实验室,训练有素的技术人员和复杂的样品制备过程。

当前诊断

15分钟至4小时

无需筛分

今天的症状筛查

只检查发烧和咳嗽

无法发现无症状患者

无法与呼吸系统疾病区分开来

需要一种不同类型的新型冠状病毒检测方法来筛查一定规模的人群。因此,需要一种可以检测抗原的测试,这需要重大的技术突破。

精确定位:突破性变革背后的驱动力

Pinpoint Science是一家位于北加州的医疗保健技术初创公司,它设想了一种更高效、即时的检测和诊断解决方案:一个易于使用的便携式读卡器和带有先进纳米传感器的插入式检测盒。作为变化因子,诊断装置可以快速检测抗体和抗原等生物指标,并快速识别导致疾病和死亡的特定微生物病原体。该读卡器配备了一次性靶向病原体检测盒,无需依赖实验室、医疗技术人员或样品制备即可在现场产生准确的结果。

通过快速纳米传感器技术诊断防治传染病

Pinpoint纳米传感器诊断设备背后的技术原理是由Pinpoint的首席科学家,加州大学圣克鲁兹分校生物分子工程教授Nader Pourmand博士开发的。

Pinpoint首席执行官丽莎·戴蒙德(Lisa Diamond)表示:"我们多年前就开始了这项研究,早在COVID-19爆发之前。我们使用基于纳米传感器的检测来靶向人类中的流感病毒和动物中的蓝舌病毒,并且该诊断使用抗体或合成分子来检测和测量特定蛋白质以确定它们是否被感染。我们认为,我们的诊断平台在人类中的作用不仅限于新冠肺炎的COVID-19爆发,而是具有长期价值。"今天,Pinpoint正在努力将这项技术商业化,该技术起源于Nader Pourmand博士开发的功能纳米贴片。

Pinpoint和ADI一起工作

2019年初,Pinpoint开始寻求与ADI及其创新中心Analog Garage合作,以帮助将愿景变为现实。Analog Garage与ADI公司的Hillview制造工艺工程团队一起,帮助Pinpoint改进并将即时快速病原体检测技术推向市场。

Pinpoint Science之所以选择ADI,是因为其独特的MEMS制造能力和传感器开发能力,以及投资新兴技术的意愿。ADI公司的精密数据转换器也是Pinpoint电化学平台的理想选择。Pinpoint的便携式读卡器也将基于以下产品之一:ADuCM355化学传感平台。

早期评估阶段

ADI公司修改了生产流程,根据初创公司的设计定制了生产传感器。Pinpoint将测试传感器以确定其性能,如果结果令人满意,请将其变成功能性纳米多孔生物传感器。

ADI新兴业务主管Nimrode Moreshet表示:"ADI认为Pinpoint的新型纳米传感器技术诊断设备具有广阔的应用前景,特别是在快速、低成本的病原体检测领域,我们期待与Pinpoint合作,将这一突破性技术推向市场。

一家新公司进入未知领域

ADI首先通过加州大学伯克利分校的早期孵化项目SkyDeck发现了Pinpoint Science。Pinpoint Science在SkyDeck运营两个阶段,并由这个着名的学术加速平台指导和支持。ADI是SkyDeck的早期投资者,SkyDeck是一个全球创业中心,因在世界各地推出新公司而获得认可。

Pinpoint Science首席执行官Lisa Diamond表示:"我们的合作伙伴关系意味着我们可以开始实现这项突破性技术的潜力。我们仍处于早期阶段,但如果我们的技术概念在验证测试中得到证实,那么全世界将迫切需要我们的平台,特别是如果新的冠状动脉肺炎疫情蔓延。Pinpoint的技术有望满足全球检测coVID-19新冠病毒的迫切需求。"

Pinpoint 的愿景:简单、灵活、快速的病原体检测

通过快速纳米传感器技术诊断防治传染病

Pinpoint希望建立一个通用平台,将一次性测试盒插入阅读器中,以检测血液,唾液或鼻腔分泌物样本中的特定病原体。测试盒中的纳米传感器可以检测传染病的特定标志物:病毒蛋白,细菌蛋白和宿主抗体。结果可以在不到一分钟的时间内获得。

Pinpoint的新型生物传感器技术可以检测具有高精度、低成本特性的特定生物分子的无标签电检测器,可用于即时诊断、流行病学筛查、动物健康和食品安全等领域。

"我们正在开发一种低成本、高速、便携的筛查设备,可以快速部署,成为应对全球流行病威胁的重要武器。Lisa Diamond,Pinpoint Science首席执行官

PINPOINT纳米传感器技术诊断装置对人类的影响

今天,随着疫情在世界各地蔓延,Pinpoint Science高度关注COVID-19等新冠病毒的检测。虽然仍然存在重大的技术风险和设计挑战,但Pinpoint和ADI公司之间的可靠合作有助于在全球范围内减少时间和成本,同时改善个性化的患者护理并挽救更多生命。