纳米生物芯片代替光学信号,「西波拉底医学」如何实现快速传染病筛查?

2020-10-28
如何让检测速度加快的同时,精确度及价格也能保持在稳定的范围内?西波拉底医学给出了解决方案。

DEMO CHINA创新中国源自美国,2006年由创业邦引入中国。历经十余载,现已成为国内最大DEMO DAY。十四年来,DEMO CHINA创新中国总决赛累计汇聚万余初创项目登台路演,帮助企业融资总额逾100亿元

DEMO CHINA与创业邦往年的加速营平行进行。2020年,其第一次完全做到了DEMO前密集加速,DEMO CHINA也变成了BC(星际营)的毕业秀。

2020年突如其来的新冠病毒不论是传染速度还是危害程度都严重威胁了人们的生活及生命安全。国务院卫生行政部门将新冠病毒划分为乙类传染病,并采取甲类传染病的预防、控制措施。

除了新冠外,艾滋病、梅毒、乙肝、丙肝天花、霍乱等传染病所造成的死亡和创伤远远超过了所有战争的总和,传染病的早期精准筛查成为了刚需。

快速、灵敏、高性价比是目前筛查急需解决的问题。在当前的检测方法中, 时效性、灵敏度及设备检测的价格存在着严重的取舍不平衡。

如何让检测速度加快的同时,精确度及价格也能保持在稳定的范围内?西波拉底医学给出了解决方案。

西波拉底医学研发的全自动传染病早期筛查系统,通过使用通过纳米生物芯片,革命性地让抗原/抗体与病原体发生特异性结合这一原本不可见的生物学事件,直接转化为可测量的电学信号。


本文文章插图来源于西波拉底医学,经授权使用

相比现有的基于光激化学发光法和基于酶促化学发光法的一系列临床免疫化学发光诊断检测试剂和仪器,当抗原抗体发生特异性结合时,这一生物学信号均需要先转换为光学信号,再通过CCD或CMOS感光,将其转换为可处理和分析的电学信号。

在传统检测方式下,生物学信号需要经过两次转化,这无疑造成了信号的损耗,从而降低了检测的灵敏与准确度

“往往检测速度快的检测方法检测结果的准确度难以保证,检测精度较高的检测方法费用又是成倍增长,西波拉底想做的是既能提高快速检测,又保证准确度不会大幅下降,并且检测费用也较合理”,西波拉底创始人梁鑫博士说到。

而基于纳米生物芯片的全自动传染病早筛系统则完美解决了现有光基检测手段的诸多不足,据梁鑫介绍, 基于微纳米生物芯片检测技术的传染病快速筛查系统,实现了生物学信号向电学信号的直接转化,信号损耗更小,信号强度更高。

由于彻底剔除了精密的光学元件,全套设备高度集成与小型化(微波炉大小),环境因素(诸如震动)对检测的影响也开始变得微乎其微,可接驳车载电源或其他移动电源系统,在患者转运途中即可开始相关检测,大幅度缩短抢救时间的浪费。

同时也可深入偏远落后地区,或其他对检测设备便携与移动性有要求的场所(野战部队、海军等),系统不再需要对相应的光学系统去定期进行复杂的光学校准,有效节省了维护成本。

据了解,全自动早筛仪采用封闭式设计,设备不再需要匹配特殊的实验室环境,系统自带的空气过滤系统由高密度活性炭和医疗级HEPA滤芯并联组成,具备主动自过滤与防泄漏功能,腔体具有高生物安全防护能力,可以有效降低操作人员的职业暴露风险。

该早筛系统的全自动化操作,操作过程简单直观,不仅降低医护人员工作强度,更能避免人为误操作所导致的样本污染。与此同时,还可在同一仪器上使用不同的检测芯片模组,进而实现对不同病原体的灵活精准筛查。

相比于其他检测系统,该早筛系统检测范围及病种覆盖所有可用免疫试剂盒进行检测的疾病,检验时间在5分钟到30分钟,是现有检测时间的1/10,检测准确率达到95%左右,检测费用也在200元至300元不等,快速、精准、高性价比成为了该平台式检测系统的核心竞争力所在。

基于纳米生物芯片的检测系统还可以轻松实现对生物体的生物物理与生物化学特性的连续不间断测量,后期还将拓展到细菌/肿瘤等生物体的药敏和耐药性筛查(同代情况下,无需传代)。

团队力量也为西波拉底的发展奠定了基础。梁鑫在回国前是哈佛医学院(HMS)附属麻省总医院、HMS附属丹娜法伯癌症研究所及HMS附属波士顿退伍军人医学中心的三聘博士后研究员,拥有超过15年在美国顶尖医学研究院所及其附属教学医院从事相关基础医学实践与临床科学研究的经历。

本文文章插图来源于西波拉底医学,经授权使用


此外,在自动化嵌入式系统开发、资本运作、管理运营等方面,团队成员都具备丰富的经验。

在2020DEMO CHINA创新中国秋季峰会DEMO SHOW新生巢描绘未来的生命色彩——医疗健康专场,西波拉底获得了第二名的优异成绩。

在专场路演上,梁鑫提到,体外诊断是非常大的市场,是千亿美金级的市场,以术前四项作为切入点,体外诊断市场能达到2亿美金的市场规模,而且西波拉底估算标准是以日间手术为准,因为日间手术对检测时效性和灵敏准确度有要求。

梁鑫还说,“以这个为估算标准,10%的日间手术中国市场就是2个亿,如果欧美日间手术是60%—80%,它的成长空间非常巨大。西波拉底对标的是所有的试剂盒,有多少试剂盒就有多少微纳米生物芯片。”

目前西波拉底的技术方案已完成定型,预计在明年上半年完成专利申请,西波拉底计划将在2023年完成CFDA注册认证,并将产品推向市场。梁鑫告诉创业邦,西波拉底的产品包括检测设备+耗材,将采用租赁与销售相结合的模式,面向各级医院、疾控中心、科研院所等进行市场推广。

西波拉底也将于近期正式开始筹备A轮融资,主要用于设备的迭代定型、产线搭建与完成注册评审(进入临床前)的相关研发工作。

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