通過(guò)快速納米傳感器技術(shù)診斷防治傳染病

要改變?nèi)澜鐚?duì)傳染病的檢測(cè)、診斷和監(jiān)測(cè)，并開(kāi)發(fā)一種能夠快速得出準(zhǔn)確、可靠結(jié)果的設(shè)備，需要做些什么?

面對(duì)COVID-19新冠肺炎疫情的全球蔓延，當(dāng)前迫切需要更好的一線普篩方法，以遏制微生物病原體的傳播?，F(xiàn)今使用的通過(guò)測(cè)量額溫確認(rèn)是否發(fā)熱的方法無(wú)法檢測(cè)出無(wú)癥狀感染或癥狀發(fā)生前的感染，也無(wú)法將這種致命的新型冠狀病毒和威脅較小的呼吸系統(tǒng)疾病區(qū)分開(kāi)來(lái)。而其他診斷檢測(cè)方法要么不準(zhǔn)確，要么返回結(jié)果的速度太慢。

作為一家開(kāi)創(chuàng)性的生物技術(shù)公司，Pinpoint Science大膽設(shè)想使用一種新型解決方案，基于突破性的概念，通過(guò)使用便攜式納米傳感器技術(shù)診斷裝置，在一分鐘之內(nèi)查明病原體。但要將其專利技術(shù)商業(yè)化，并將能夠挽救生命的技術(shù)概念推向市場(chǎng)，Pinpoint需要與具有深厚的領(lǐng)域知識(shí)和制造專業(yè)知識(shí)的戰(zhàn)略合作伙伴合作。為此，Pinpoint選擇與ADI公司的創(chuàng)新中心Analog Garage和ADI的Hillview制造工藝工程團(tuán)隊(duì)合作來(lái)實(shí)現(xiàn)愿景。

概覽

公司

Pinpoint Science是一家側(cè)重于早期醫(yī)療診斷技術(shù)的初創(chuàng)公司，希望通過(guò)新型納米傳感器即時(shí)診斷來(lái)改變檢測(cè)、診斷和監(jiān)測(cè)傳染病的方法，快速提供高度準(zhǔn)確的醫(yī)療檢測(cè)結(jié)果。

挑戰(zhàn)

使用低成本、易于使用、可便攜的讀取器和一次性檢測(cè)盒，在一分鐘內(nèi)提供病原體檢測(cè)結(jié)果，無(wú)需依賴化驗(yàn)室、放大技術(shù)或樣品制備。開(kāi)發(fā)有關(guān)傳感器功能化的生物化學(xué)技術(shù)，并對(duì)概念驗(yàn)證加以測(cè)試。

目標(biāo)

快速向市場(chǎng)推出一種準(zhǔn)確的、可以挽救生命的納米傳感器技術(shù)診斷平臺(tái)，并推進(jìn)一種更高效的全球普篩方法，用于檢測(cè)微生物病原體陣列。

感染原

微生物病原體，包括病毒和細(xì)菌，每年造成數(shù)百萬(wàn)人死亡。在上個(gè)世紀(jì)，控制傳染病的斗爭(zhēng)取得了許多成功，包括消滅了天花，幾乎消滅了麻疹、腮腺炎和破傷風(fēng)。但病毒性傳染病和流行病仍在發(fā)生，影響各國(guó)的民生和經(jīng)濟(jì)。

抗擊

在持續(xù)不斷的控制和消除致命傳染病的斗爭(zhēng)中，我們?nèi)绾伪ＷC人員安全?一線普篩是一種解決方案。但是，現(xiàn)在使用的傳染病檢測(cè)方法需要15分鐘至4小時(shí)才能得出結(jié)果，速度太慢，無(wú)法控制或遏制流行病的快速蔓延。而且，如今的檢測(cè)通常不準(zhǔn)確或價(jià)格高昂，需要依賴化驗(yàn)室、訓(xùn)練有素的技術(shù)人員和復(fù)雜的樣品制備過(guò)程。

目前的診斷

（1）15分鐘至4小時(shí)

（2）無(wú)法進(jìn)行普篩

如今的癥狀篩查

（1）只檢查發(fā)熱和咳嗽

（2）無(wú)法檢測(cè)無(wú)癥狀患者

（3）無(wú)法與呼吸疾病區(qū)分

需要一種不同類型的新冠病毒檢測(cè)方法，以對(duì)一定規(guī)模的人口實(shí)施篩查。所以需要一種能夠檢測(cè)抗原的測(cè)試，而這需要取得重大的技術(shù)突破。

Pinpoint：一場(chǎng)突破性變革的推動(dòng)者

Pinpoint Science是位于北加利福尼亞州的一家醫(yī)療健康技術(shù)初創(chuàng)公司，設(shè)想推出一種更高效的即時(shí)檢測(cè)和診斷解決方案：一種易于使用、可便攜的讀取器和插入式檢測(cè)盒，配備先進(jìn)的納米傳感器。作為變革推動(dòng)者，這種診斷裝置可以快速檢測(cè)生物指標(biāo)，例如抗體和抗原等，并快速識(shí)別出導(dǎo)致疾病和死亡的特定微生物病原體。讀取器配有一次性的靶向病原體檢測(cè)盒，可以現(xiàn)場(chǎng)得出準(zhǔn)確的結(jié)果，不需要依賴化驗(yàn)室、醫(yī)療技術(shù)人員或樣品制備。

Pinpoint納米傳感器技術(shù)診斷裝置背后的技術(shù)原理是由Pinpoint的首席科學(xué)家Nader Pourmand博士開(kāi)發(fā)的，他是加州大學(xué)圣克魯茲分校生物分子工程學(xué)科的教授。

Pinpoint的首席執(zhí)行官Lisa Diamond表示：“早在COVID-19新冠肺炎疫情爆發(fā)之前，我們于多年前就已開(kāi)始這項(xiàng)研究?！拔覀冇没诩{米傳感器的檢測(cè)來(lái)鎖定人類體內(nèi)的流感病毒和動(dòng)物體內(nèi)的藍(lán)舌病病毒，這種診斷使用抗體或合成分子來(lái)檢測(cè)和測(cè)量特定的蛋白質(zhì)，借此判斷是否感染。我們相信，我們?cè)\斷平臺(tái)對(duì)人類的作用并不止限于COVID-19新冠肺炎疫情，而是具有更長(zhǎng)遠(yuǎn)的價(jià)值?！比缃?，Pinpoint正致力于將這項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化，這項(xiàng)技術(shù)最初源自Nader Pourmand博士開(kāi)發(fā)的功能化納米貼片。

Pinpoint和ADI攜手合作

2019年初，Pinpoint開(kāi)始尋求與ADI公司及其創(chuàng)新中心Analog Garage合作，希望在此幫助下將愿景轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。Analog Garage和ADI的Hillview制造工藝工程團(tuán)隊(duì)一起，協(xié)助Pinpoint完善即時(shí)快速病原體檢測(cè)技術(shù)并將其推向市場(chǎng)。

Pinpoint Science之所以選擇ADI，是因?yàn)锳DI具有獨(dú)特的MEMS制造能力和傳感器開(kāi)發(fā)能力，且愿意投資新興技術(shù)。ADI的精密數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器也非常適合Pinpoint的電化學(xué)平臺(tái)。Pinpoint的便攜式讀取器也將以其中一種產(chǎn)品為基礎(chǔ)：ADuCM355化學(xué)傳感平臺(tái)。

早期評(píng)估階段

ADI修改了生產(chǎn)流程，以便根據(jù)這家初創(chuàng)公司的設(shè)計(jì)，定制化生產(chǎn)傳感器。Pinpoint將進(jìn)行測(cè)試，以確定傳感器的性能，如果結(jié)果令人滿意，就將其轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ芑募{米孔生物傳感器。

ADI新興業(yè)務(wù)主管Nimrode Moreshet表示：“ADI公司相信Pinpoint的新型納米傳感器技術(shù)診斷裝置擁有廣闊的應(yīng)用前景，特別是在快速、低成本的病原體檢測(cè)領(lǐng)域，我們期待與Pinpoint合作，將這項(xiàng)突破性技術(shù)推向市場(chǎng)?！?

邁向未知領(lǐng)域的新公司

ADI最初是通過(guò)加州大學(xué)伯克利分校的一個(gè)早期孵化項(xiàng)目SkyDeck發(fā)現(xiàn)了Pinpoint Science。Pinpoint Science在SkyDeck運(yùn)營(yíng)了兩期，得到了這一著名的學(xué)術(shù)加速平臺(tái)的指導(dǎo)和支持。ADI是SkyDeck的早期投資者，而SkyDeck是全球的創(chuàng)業(yè)中心，因向世界推出新公司而受到認(rèn)可。

Pinpoint Science的首席執(zhí)行官Lisa Diamond表示：“我們的合作意味著我們可以開(kāi)始發(fā)揮這項(xiàng)突破性技術(shù)的潛力。我們還處于早期階段，但是，如果我們的技術(shù)概念在驗(yàn)證測(cè)試中得到證實(shí)，那么世界各地都將迫切需要我們的平臺(tái)，特別是在新冠肺炎疫情蔓延的情況下。Pinpoint的技術(shù)有望滿足全球檢測(cè)COVID-19新冠病毒的迫切需求?！?

Pinpoint的愿景：簡(jiǎn)單、靈活、快速實(shí)施病原體檢測(cè)

Pinpoint想要構(gòu)建一個(gè)通用平臺(tái)，將一次性檢測(cè)盒插入讀取器，以檢測(cè)血液、唾液或鼻腔分泌物樣本中的特定病原體。檢測(cè)盒的納米傳感器可以檢測(cè)傳染病的特定標(biāo)記：病毒蛋白、細(xì)菌蛋白以及宿主抗體。不到一分鐘就能得出結(jié)果。

Pinpoint的新型生物傳感器技術(shù)使特定生物分子的無(wú)標(biāo)簽電檢測(cè)成為可能，具有高精度、低成本特性，可用在即時(shí)診斷、流行病篩查、動(dòng)物健康和食品安全等領(lǐng)域。

“我們正在開(kāi)發(fā)一種低成本、高速且便攜的篩查檢測(cè)裝置，這些裝置可以迅速部署，成為應(yīng)對(duì)全球流行病疾病威脅的重要武器。”——Lisa Diamond，Pinpoint Science首席執(zhí)行官

PINPOINT納米傳感器技術(shù)診斷裝置對(duì)人類的影響

如今，隨著疫情在世界各地蔓延，Pinpoint Science高度關(guān)注COVID-19新冠病毒的檢測(cè)。雖然仍然存在重大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，但Pinpoint和ADI之間的可靠合作可以幫助縮短全球檢測(cè)傳染病的時(shí)間并降低成本，同時(shí)改善個(gè)性化的患者護(hù)理，挽救更多生命。