Biosenzor pojeftinjuje razvoj i proizvodnju lijekova

U biotehnološkoj i farmaceutskoj industriji, ELISA testovi (Enzimski povezani imunosorbentni testovi), pružaju ključnu kontrolu kvalitete tijekom razvoja i proizvodnje lijekova. Testovi mogu precizno kvantificirati razinu proteina, ali također zahtijevaju sate rada obučenih tehničara i specijaliziranu opremu. To ih čini pretjerano skupima, povećavajući troškove lijekova i čineći istraživačko testiranje nedostupnim mnogima.

Sada startup tvrtka nastala iz znanstvenih projekata MIT-a, Advanced Silicon Group (ASG), koju su osnovali Marcie Black i Bill Rever, komercijalizira novu tehnologiju koja bi mogla dramatično smanjiti vrijeme i troškove povezane s detekcijom proteina. ASG-ov vlasnički senzor kombinira silicijeve nanožice s antitijelima koja se mogu vezati za različite proteine ​​kako bi se stvorilo vrlo osjetljivo mjerenje njihove koncentracije u danoj otopini.

Testovi mogu mjeriti koncentraciju mnogih različitih proteina i drugih molekula odjednom, a rezultati su obično dostupni za manje od 15 minuta. Korisnici jednostavno stave malu količinu otopine na senzor, isperu ga, a zatim ga umetnu u ASG-ov ručni sustav za testiranje.

"Testiranje proteina činimo 15 puta bržim i 15 puta jeftinijim", kaže Black. "To je na strani razvoja lijekova. To bi također moglo znatno ubrzati i učiniti isplativijom proizvodnju lijekova. Moglo bi revolucionirati način na koji stvaramo lijekove u ovoj zemlji i diljem svijeta."

Od razvoja svog senzora, ASG-ov tim primio je upite od dugog popisa ljudi zainteresiranih za njihovo korištenje za razvoj novih terapija, pomoć vrhunskim sportašima u treniranju i razumijevanje koncentracija tla u poljoprivredi, između ostalih primjena.

Zasad se tvrtka usredotočuje na smanjenje prepreka u zdravstvu prodajom svojih jeftinih senzora tvrtkama koje razvijaju i proizvode lijekove. 

"Trenutno je novac ograničavajući faktor u istraživanju i stvaranju novih lijekova", objašnjava Marissa Gillis, članica ASG-ovog tima.  "Ubrzavanje i smanjenje troškova ovih procesa moglo bi dramatično povećati količinu biološkog testiranja i stvaranja. To također omogućuje tvrtkama održiviji razvoj lijekova za rijetka stanja s manjim tržištima."

ASG-ovi senzori kombiniraju poznate pristupe senzibilizaciji silicija na biološke molekule, koristeći fotoelektrična svojstva silicijskih nanožica za električno otkrivanje proteina.

"To je u osnovi solarna ćelija koju funkcionaliziramo antitijelom specifičnim za određeni protein", kaže Black. "Kada se protein približi, sa sobom donosi električni naboj koji će odbiti nositelje svjetlosti unutar silicija, a to mijenja koliko se dobro elektron i šupljine mogu rekombinirati.

Ove godine, ASG je najavio partnerstvo s Axogenom kako bi pomogao tvrtki za regenerativni popravak živaca u uzgoju živčanog tkiva.

"Postoji veliki interes za korištenje našeg senzora za primjenu u regenerativnoj medicini", kaže Black. "Drugi primjer koji zamišljamo je da ako ste bolesni u ruralnoj Indiji i nema liječnika u blizini, možete se pojaviti u klinici, medicinske sestre vam mogu dati ovo i testirati se na gripu, Covid-19, trovanje hranom, trudnoću i 10 drugih stvari odjednom. Rezultati stižu za 15 minuta, a zatim možete dobiti što vam je potrebno ili se telekonferencijom obratiti liječniku."

ASG trenutno može proizvesti oko 2000 svojih senzora na 8-inčnim čipovima po proizvodnoj liniji u tvornici poluvodiča svog partnera. Kako tvrtka nastavlja povećavati proizvodnju, Black se nada da će senzori smanjiti troškove u svakom koraku, između proizvođača lijekova i pacijenata.