science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nano-knipoog voor lab-on-a-chip

De Domino-technologie maakt gebruik van een plastic chip die 20 genetische tests kan uitvoeren met een enkele druppel bloed.

Je zou het niet van uiterlijk weten, maar een metalen kubus zo groot als een broodrooster, gemaakt aan de Universiteit van Alberta, is in staat om dezelfde genetische tests uit te voeren als de meeste volledig uitgeruste moderne laboratoria - en in een fractie van de tijd.

De kern is een kleine plastic chip die is ontwikkeld met nanotechnologie en die de sleutel bevat om te bepalen of een patiënt resistent is tegen kankermedicijnen of infecties zoals malaria heeft. De chip kan ook infectieziekten in een kudde rundvee opsporen.

Over out-of-the-box denken gesproken.

Nagesynchroniseerd met de Domino, de technologie - ontwikkeld door een U of A-onderzoeksteam - heeft het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in de point-of-care-geneeskunde. De innovatie heeft ook Aquila Diagnostic Systems verdiend, de in Edmonton gevestigde nano-startup die de technologie in licentie heeft gegeven, een kans op $ 175, 000 als finalist voor de TEC NanoVenturePrize-prijs.

“We vervangen in feite miljoenen dollars aan apparatuur die in een conventionele, geconsolideerd lab met iets dat centen kost om te produceren en dat in het veld draagbaar is, zodat u het overal mee naartoe kunt nemen. Dat is waar deze technologie uitblinkt, " zei Jason Acker, een universitair hoofddocent laboratoriumgeneeskunde en pathologie aan de U of A en chief technology officer bij Aquila.

De Domino maakt gebruik van polymerasekettingreactietechnologie die wordt gebruikt om gerichte DNA-sequenties te amplificeren en te detecteren, maar dan in een verkleinde vorm die past op een plastic chip ter grootte van twee postzegels. De chip bevat 20 gelstiften - elk zo groot als een speldenknop - die in staat zijn om DNA-sequenties te identificeren met een enkele druppel bloed.

Elke post voert zijn eigen genetische test uit, wat betekent dat je er niet alleen achter kunt komen of je malaria hebt, maar bepaal ook het type malaria en of je DNA je resistent maakt tegen bepaalde antimalariamiddelen. Het duurt minder dan een uur om één chip te verwerken, waardoor het mogelijk is om in korte tijd grote populaties te screenen.

“Dat is de echte waardepropositie:meerdere tests tegelijk kunnen doen, "Acker zei, eraan toevoegend dat de Domino is gebruikt in verschillende recent gepubliceerde onderzoeken, met een vergelijkbare nauwkeurigheid als gecentraliseerde laboratoria.

Het Domino-effect:gepersonaliseerde geneeskunde

De Domino is ontwikkeld door een team onder leiding van Linda Pilarski, een experimenteel oncoloog bij de faculteit Geneeskunde en Tandheelkunde en een voormalige Tier 1 Canada Research Chair in biomedische nanotechnologie.

In 2008, haar team ontving in vijf jaar 5 miljoen dollar van Alberta Innovates Health Solutions om de technologie te perfectioneren en te commercialiseren. Als oncoloog, Pilarski is geïnteresseerd in zijn farmacogenomische testmogelijkheden, zoals het bepalen of borstkankerpatiënten genetisch geneigd zijn om bepaalde medicijnen te weerstaan.

“Bij de meeste vormen van kanker wil je de patiënt zo effectief mogelijk behandelen, ' zei ze. “Dat is wat dit doet:het maakt gepersonaliseerde geneeskunde echt mogelijk. Het zal in staat zijn om elke patiënt op het juiste moment te testen, recht in het kantoor van hun dokter. Dat is nu niet haalbaar omdat het te duur is.”

Samen met zijn veelzijdigheid, twee belangrijke verkoopargumenten zijn betaalbaarheid en draagbaarheid, waarbij elke draagbare doos naar verwachting ongeveer $ 5 kost, 000 en elke chip een paar dollar, zegt Aquila-president David Alton. Het is ook ontworpen om gebruiksvriendelijk en robuust te zijn - belangrijke functies voor de veehouderij, de eerste doelmarkt van het bedrijf. De Domino zal binnen een jaar worden getest op een van de grootste landbouwgronden van het land in het zuiden van Alberta.

Alton crediteert Aquila's relatie met de U van A, niet alleen voor het onderzoek, maar ook voor de zakelijke relatie met TEC Edmonton die het bedrijf heeft geholpen om Domino te licentiëren en patenteren. TEC Edmonton is een joint venture tussen de U of A en Edmonton Economic Development Corporation met middelen en expertise om startups in de vroege stadia van hun activiteiten te helpen.

"We zien een enorme potentiële markt voor de technologie en we kijken naar het toepassen van de technologie die hier aan de U of A is ontwikkeld, eerst in Alberta en daarna wereldwijd, om belangrijke gezondheidsproblemen hier en over de hele wereld aan te pakken.”