如何通過快速納米傳感器技術診斷防治傳染病
發布時間:2021-07-20 責任編輯:lina
【導讀】麵對COVID-19新(xin)冠(guan)肺(fei)炎(yan)疫(yi)情(qing)的(de)全(quan)球(qiu)蔓(man)延(yan),當(dang)前(qian)迫(po)切(qie)需(xu)要(yao)更(geng)好(hao)的(de)一(yi)線(xian)普(pu)篩(shai)方(fang)法(fa),以(yi)遏(e)製(zhi)微(wei)生(sheng)物(wu)病(bing)原(yuan)體(ti)的(de)傳(chuan)播(bo)。現(xian)今(jin)使(shi)用(yong)的(de)通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)額(e)溫(wen)確(que)認(ren)是(shi)否(fou)發(fa)熱(re)的(de)方(fang)法(fa)無(wu)法(fa)檢(jian)測(ce)出(chu)無(wu)症(zheng)狀(zhuang)感(gan)染(ran)或(huo)症(zheng)狀(zhuang)發(fa)生(sheng)前(qian)的(de)感(gan)染(ran),也(ye)無(wu)法(fa)將(jiang)這(zhe)種(zhong)致(zhi)命(ming)的(de)新(xin)型(xing)冠(guan)狀(zhuang)病(bing)毒(du)和(he)威(wei)脅(xie)較(jiao)小(xiao)的(de)呼(hu)吸(xi)係(xi)統(tong)疾(ji)病(bing)區(qu)分(fen)開(kai)來(lai)。而(er)其(qi)他(ta)診(zhen)斷(duan)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)要(yao)麼(me)不(bu)準(zhun)確(que),要(yao)麼(me)返(fan)回(hui)結(jie)果(guo)的(de)速(su)度(du)太(tai)慢(man)。
要改變全世界對傳染病的檢測、診斷和監測,並開發一種能夠快速得出準確、可靠結果的設備,需要做些什麼?
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作為一家開創性的生物技術公司,Pinpoint Science大膽設想使用一種新型解決方案,基於突破性的概念,通過使用便攜式納米傳感器技術診斷裝置,在一分鍾之內查明病原體。但要將其專利技術商業化,並將能夠挽救生命的技術概念推向市場,Pinpoint需要與具有深厚的領域知識和製造專業知識的戰略合作夥伴合作。為此,Pinpoint選擇與ADI公司的創新中心Analog Garage和ADI的Hillview製造工藝工程團隊合作來實現願景。
概覽 公司
Pinpoint Science是一家側重於早期醫療診斷技術的初創公司,希望通過新型納米傳感器即時診斷來改變檢測、診斷和監測傳染病的方法,快速提供高度準確的醫療檢測結果。
挑戰
使用低成本、易於使用、可便攜的讀取器和一次性檢測盒,在一分鍾內提供病原體檢測結果,無需依賴化驗室、放大技術或樣品製備。開發有關傳感器功能化的生物化學技術,並對概念驗證加以測試。
目標
快速向市場推出一種準確的、可以挽救生命的納米傳感器技術診斷平台,並推進一種更高效的全球普篩方法,用於檢測微生物病原體陣列。
感染原 微wei生sheng物wu病bing原yuan體ti,包bao括kuo病bing毒du和he細xi菌jun,每mei年nian造zao成cheng數shu百bai萬wan人ren死si亡wang。在zai上shang個ge世shi紀ji,控kong製zhi傳chuan染ran病bing的de鬥dou爭zheng取qu得de了le許xu多duo成cheng功gong,包bao括kuo消xiao滅mie了le天tian花hua,幾ji乎hu消xiao滅mie了le麻ma疹zhen、腮腺炎和破傷風。但病毒性傳染病和流行病仍在發生,影響各國的民生和經濟。
抗擊 在(zai)持(chi)續(xu)不(bu)斷(duan)的(de)控(kong)製(zhi)和(he)消(xiao)除(chu)致(zhi)命(ming)傳(chuan)染(ran)病(bing)的(de)鬥(dou)爭(zheng)中(zhong),我(wo)們(men)如(ru)何(he)保(bao)證(zheng)人(ren)員(yuan)安(an)全(quan)?一(yi)線(xian)普(pu)篩(shai)是(shi)一(yi)種(zhong)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。但(dan)是(shi),現(xian)在(zai)使(shi)用(yong)的(de)傳(chuan)染(ran)病(bing)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)需(xu)要(yao)15分鍾至4小時才能得出結果,速度太慢,無法控製或遏製流行病的快速蔓延。而且,如今的檢測通常不準確或價格高昂,需要依賴化驗室、訓練有素的技術人員和複雜的樣品製備過程。
目前的診斷
●15分鍾至4小時
●無法進行普篩
如今的症狀篩查
●隻檢查發熱和咳嗽
●無法檢測無症狀患者
●無法與呼吸疾病區分
需(xu)要(yao)一(yi)種(zhong)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)的(de)新(xin)冠(guan)病(bing)毒(du)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa),以(yi)對(dui)一(yi)定(ding)規(gui)模(mo)的(de)人(ren)口(kou)實(shi)施(shi)篩(shai)查(zha)。所(suo)以(yi)需(xu)要(yao)一(yi)種(zhong)能(neng)夠(gou)檢(jian)測(ce)抗(kang)原(yuan)的(de)測(ce)試(shi),而(er)這(zhe)需(xu)要(yao)取(qu)得(de)重(zhong)大(da)的(de)技(ji)術(shu)突(tu)破(po)。
Pinpoint:一場突破性變革的推動者
Pinpoint Science是位於北加利福尼亞州的一家醫療健康技術初創公司,設想推出一種更高效的即時檢測和診斷解決方案:一種易於使用、可(ke)便(bian)攜(xie)的(de)讀(du)取(qu)器(qi)和(he)插(cha)入(ru)式(shi)檢(jian)測(ce)盒(he),配(pei)備(bei)先(xian)進(jin)的(de)納(na)米(mi)傳(chuan)感(gan)器(qi)。作(zuo)為(wei)變(bian)革(ge)推(tui)動(dong)者(zhe),這(zhe)種(zhong)診(zhen)斷(duan)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)以(yi)快(kuai)速(su)檢(jian)測(ce)生(sheng)物(wu)指(zhi)標(biao),例(li)如(ru)抗(kang)體(ti)和(he)抗(kang)原(yuan)等(deng),並(bing)快(kuai)速(su)識(shi)別(bie)出(chu)導(dao)致(zhi)疾(ji)病(bing)和(he)死(si)亡(wang)的(de)特(te)定(ding)微(wei)生(sheng)物(wu)病(bing)原(yuan)體(ti)。讀(du)取(qu)器(qi)配(pei)有(you)一(yi)次(ci)性(xing)的(de)靶(ba)向(xiang)病(bing)原(yuan)體(ti)檢(jian)測(ce)盒(he),可(ke)以(yi)現(xian)場(chang)得(de)出(chu)準(zhun)確(que)的(de)結(jie)果(guo),不(bu)需(xu)要(yao)依(yi)賴(lai)化(hua)驗(yan)室(shi)、醫療技術人員或樣品製備。

Pinpoint納米傳感器技術診斷裝置背後的技術原理是由Pinpoint的首席科學家Nader Pourmand博士開發的,他是加州大學聖克魯茲分校生物分子工程學科的教授。
Pinpoint的首席執行官Lisa Diamond表示:“早在COVID-19新冠肺炎疫情爆發之前,我們於多年前就已開始這項研究。“womenyongjiyunamichuanganqidejiancelaisuodingrenleitineideliuganbingduhedongwutineidelanshebingbingdu,zhezhongzhenduanshiyongkangtihuohechengfenzilaijianceheceliangtedingdedanbaizhi,jiecipanduanshifouganran。womenxiangxin,womenzhenduanpingtaiduirenleidezuoyongbingbuzhixianyuCOVID-19新冠肺炎疫情,而是具有更長遠的價值。”如今,Pinpoint正致力於將這項技術商業化,這項技術最初源自Nader Pourmand博士開發的功能化納米貼片。
Pinpoint和ADI攜手合作
2019年初,Pinpoint開始尋求與ADI公司及其創新中心Analog Garage合作,希望在此幫助下將願景轉變為現實。Analog Garage和ADI的Hillview製造工藝工程團隊一起,協助Pinpoint完善即時快速病原體檢測技術並將其推向市場。
Pinpoint Science之所以選擇ADI,是因為ADI具有獨特的MEMS製造能力和傳感器開發能力,且願意投資新興技術。ADI的精密數據轉換器也非常適合Pinpoint的電化學平台。Pinpoint的便攜式讀取器也將以其中一種產品為基礎:ADuCM355化學傳感平台。
早期評估階段
ADI修改了生產流程,以便根據這家初創公司的設計,定製化生產傳感器。Pinpoint將進行測試,以確定傳感器的性能,如果結果令人滿意,就將其轉變為功能化的納米孔生物傳感器。
ADI新興業務主管Nimrode Moreshet表示:“ADI公司相信Pinpoint的新型納米傳感器技術診斷裝置擁有廣闊的應用前景,特別是在快速、低成本的病原體檢測領域,我們期待與Pinpoint合作,將這項突破性技術推向市場。”
邁向未知領域的新公司
ADI最初是通過加州大學伯克利分校的一個早期孵化項目SkyDeck發現了Pinpoint Science。Pinpoint Science在SkyDeck運營了兩期,得到了這一著名的學術加速平台的指導和支持。ADI是SkyDeck的早期投資者,而SkyDeck是全球的創業中心,因向世界推出新公司而受到認可。
Pinpoint Science的首席執行官Lisa Diamond表示:“我wo們men的de合he作zuo意yi味wei著zhe我wo們men可ke以yi開kai始shi發fa揮hui這zhe項xiang突tu破po性xing技ji術shu的de潛qian力li。我wo們men還hai處chu於yu早zao期qi階jie段duan,但dan是shi,如ru果guo我wo們men的de技ji術shu概gai念nian在zai驗yan證zheng測ce試shi中zhong得de到dao證zheng實shi,那na麼me世shi界jie各ge地di都dou將jiang迫po切qie需xu要yao我wo們men的de平ping台tai,特te別bie是shi在zai新xin冠guan肺fei炎yan疫yi情qing蔓man延yan的de情qing況kuang下xia。Pinpoint的技術有望滿足全球檢測COVID-19新冠病毒的迫切需求。”
Pinpoint的願景:簡單、靈活、快速實施病原體檢測

Pinpoint想要構建一個通用平台,將一次性檢測盒插入讀取器,以檢測血液、唾液或鼻腔分泌物樣本中的特定病原體。檢測盒的納米傳感器可以檢測傳染病的特定標記:病毒蛋白、細菌蛋白以及宿主抗體。不到一分鍾就能得出結果。
Pinpoint的新型生物傳感器技術使特定生物分子的無標簽電檢測成為可能,具有高精度、低成本特性,可用在即時診斷、流行病篩查、動物健康和食品安全等領域。
“我們正在開發一種低成本、高速且便攜的篩查檢測裝置,這些裝置可以迅速部署,成為應對全球流行病疾病威脅的重要武器。”——Lisa Diamond,Pinpoint Science首席執行官
PINPOINT納米傳感器技術診斷裝置對人類的影響
如今,隨著疫情在世界各地蔓延,Pinpoint Science高度關注COVID-19新冠病毒的檢測。雖然仍然存在重大的技術風險和設計挑戰,但Pinpoint和ADI之間的可靠合作可以幫助縮短全球檢測傳染病的時間並降低成本,同時改善個性化的患者護理,挽救更多生命。
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