Innowacyjne rozwiązanie Bosch BioMEMS pomaga ratować życie
- Bosch i Randox Laboratories Ltd. zainwestują 150 mln euro w badania, rozwój i dystrybucję urządzeń diagnostycznych Vivalytic.
- Strategiczny obszar rozwojowy: rynek badań molekularnych w placówkach medycznych może osiągnąć wartość miliardów euro.
- Wzrost dzięki w pełni zautomatyzowanej diagnostyce laboratoryjnej: obie firmy zakładają sprzedaż na poziomie kilkuset milionów euro do 2030 roku.
- Laboratorium wielkości smartfona: celem partnerstwa jest rozwój badania diagnostycznego in vitro w kierunku sepsy w oparciu o zaawansowaną technologię BioMEMS.
W przypadku wielu chorób każda minuta jest na wagę złota. Często ustalenie, czy objawy danego pacjenta wskazują na zwykłe przeziębienie, grypę czy coś znacznie poważniejszego – na przykład śmiertelnie groźne zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych – wymaga czasochłonnych i drogich badań laboratoryjnych. Według Bosch urządzenie Vivalytic ma zapewnić dostęp do szybkich i dokładnych testów diagnostycznych w placówce medycznej. Firma planuje zostać największym dostawcą diagnostyki molekularnej do 2030 roku. Ma jej w tym pomóc nawiązana niedawno współpraca z Randox Laboratories Ltd. – czołową firmą w sektorze badań diagnostycznych i technologii medycznych. Obaj partnerzy przeznaczą ok. 150 mln euro na wspólne prace badawczo-rozwojowe i działania wspierające sprzedaż nowych badań z wykorzystaniem urządzenia Vivalytic produkowanego przez Bosch Healthcare. Jednym z celów jest opracowanie testu diagnostycznego in vitro w kierunku sepsy, w którym po raz pierwszy zostanie użyta niezwykle innowacyjna technologia BioMEMS.
Bosch umieścił sektor technologii medycznych wśród strategicznych obszarów rozwojowych. Przewiduje się, że w przyszłości rynek badań molekularnych w placówkach medycznych będzie warty miliardy euro, a urządzenia Vivalytic mają zapewnić Bosch pozycję lidera w tym sektorze. „Wykorzystując nowoczesną technologię we własnych laboratoriach i zakładach produkcyjnych, wspólnie z partnerami dążymy do długofalowego rozwoju w obszarze precyzyjnej diagnostyki” – powiedział Stefan Hartung, prezes globalnego zarządu Robert Bosch GmbH. „Nasze rozwiązania medyczne mogą znacząco skorzystać na dywersyfikacji działalności Bosch, kompetencjach, przygotowaniu w dziedzinie automatyzacji, miniaturyzacji i badań molekularnych, a także na doświadczeniu w rozwoju i produkcji mikroukładów” – dodał Hartung. „Dokonujemy przyszłościowych inwestycji w atrakcyjny i rozwojowy obszar wysokich technologii, stale je doskonaląc wspólnie z naszymi partnerami. Tworzymy rozwiązania, które są „bliżej nas” (eng. Invented for life), dzięki czemu możemy odciążyć pracowników ochrony zdrowia oraz przyspieszyć rozpoznanie i leczenie chorób”.
Wspólny rozwój: decentralizacja diagnostyki w placówce medycznej
Obecnie Bosch Healthcare Solutions i Randox wspólnymi siłami starają się przyspieszyć rozwój i wejście na rynek nowych badań, a także usprawnić kanały dystrybucji. Współpraca przy Vivalytic ma potrwać ponad dziesięć lat, a do 2030 roku obie firmy zakładają sprzedaż na poziomie kilkuset milionów euro. „Opieka zdrowotna na całym świecie zmierza ku decentralizacji i personalizacji diagnostyki, co umożliwia szybką interwencję i dostosowanie planów leczenia” – powiedział Marc Meier, dyrektor zarządzający Bosch Healthcare Solutions GmbH. „Wspólnie z Randox chcemy rozszerzyć zakres badań oferowanych przez urządzenie diagnostyczne Vivalytic. Nasze badania molekularne PCR są w pełni zautomatyzowane, dzięki czemu dają jednoznaczny rezultat bezpośrednio w punkcie pobrań, skracają czas oczekiwania i odciążają system opieki zdrowotnej” – dodał Meier.
Partnerzy doskonale się uzupełniają: Bosch zapewnia kompetencje technologiczno-produkcyjne w obszarze badań molekularnych, rozwoju i produkcji mikroukładów oraz miniaturyzacji. Eksperci firmy pracowali nad uniwersalnym urządzeniem do diagnostyki molekularnej Vivalytic przez ponad dziesięć lat, a zespół Bosch Healthcare Solutions doprowadził projekt do etapu dojrzałości rynkowej. Z kolei Randox ma 40-letnie doświadczenie w projektowaniu i rozwijaniu wysoce czułych badań diagnostycznych in vitro z wykorzystaniem m.in. mikrofluidyki. To wszystko w połączeniu z doskonałą znajomością rynku oraz światową siecią sprzedaży i dystrybucji stwarza duże możliwości rozwoju. „Randox od zawsze dąży do poprawy stanu zdrowia na świecie i dostrzega potrzebę inwestycji w projekty badawczo-rozwojowe, które będą pomagać w wyborze ścieżki klinicznej w leczeniu różnych chorób. Diagnostyka stanowi nieodłączny element ochrony zdrowia, a nauka idealnie łączy się z technologią w obszarze o potencjalnie ogromnym znaczeniu, szczególnie w warunkach dużej presji” – powiedział dr Peter Fitzgerald, dyrektor zarządzający Randox Laboratories Ltd.
Bosch Healthcare Solutions i Randox współpracowały już podczas pandemii Covid-19. Wiosną 2020 roku Bosch wprowadził na rynek jeden z pierwszych na świecie całkowicie zautomatyzowanych testów PCR w kierunku koronawirusa SARS-CoV-2. W ciągu zaledwie kilku tygodni firma wspólnie z Randox przygotowała szybkie badanie do wykonywania urządzeniem diagnostycznym Vivalytic w gabinetach lekarskich, domach opieki, punktach pobrań i szpitalach.
Cel rozwojowy: badanie BioMEMS w kierunku sepsy
Jednym z głównych celów współpracy rozwojowej z Randox jest wdrożenie wysokoczułego badania multiplex urządzeniem Vivalytic w kierunku sepsy. Sepsa to potencjalnie śmiertelne powikłanie, które niekiedy występuje łącznie z różnymi chorobami zakaźnymi. To stan zagrożenia życia mogący skutkować niewydolnością wielonarządową, przez co wymaga natychmiastowego leczenia. Planowane badanie in vitro w kierunku sepsy po raz pierwszy ma się opierać na niezwykle innowacyjnej technologii BioMEMS opracowanej przez zespoły badawcze Bosch w Renningen i Bosch Healthcare Solutions w Waiblingen. „Wyznaczyliśmy sobie ambitny cel: wprowadzić funkcje wysokowydajnego układu opartego na technologii mikrosystemów w kasetach do urządzenia diagnostycznego Vivalytic. W ten sposób połączymy unikalne kompetencje Bosch w obszarze układów MEMS, badań molekularnych i mikrofluidyki” – powiedział Marc Meier.
„Skuteczność leczenia sepsy zależy od szybkości rozpoznania i rozpoczęcia terapii. Obecne metody diagnostyczne są niewystarczające i czasochłonne. W oparciu o ponad dziesięcioletnie doświadczenie w diagnostyce chorób zakaźnych pracujemy nad nowoczesnym badaniem na sepsę z wykorzystaniem zaawansowanej, wysokoczułej technologii BioMEMS. Taki test mógłby zrewolucjonizować diagnostykę sepsy, co z kolei przyczyniłoby się do poprawy skuteczności leczenia i obniżenia umieralności w wyniku tego śmiertelnie groźnego powikłania” – powiedział dr Peter Fitzgerald.
Mniejsze i szybsze: droga od mikrofluidyki do nanofluidyki dzięki BioMEMS
Wydajny układ BioMEMS rozszerza działanie kaset Vivalytic o kolejną innowacyjną metodę diagnostyczną, umożliwiając jednoczesne i znacznie szybsze wykrywanie wielu różnych patogenów. Nazwa BioMEMS pochodzi od połączenia systemów mikroelektromechanicznych (ang. microelectromechanical systems, MEMS) i mikrofluidyki w obszarze technologii medycznych. Mikrofluidyka polega na przemieszczaniu mikroskopijnych ilości płynu na bardzo małej przestrzeni. Miniaturyzacja umożliwia zachodzenie jakościowych biochemicznych reakcji polimerazy łańcuchowej (PCR) jednocześnie na pojedynczym układzie BioMEMS. Dzięki nowej technologii BioMEMS jedna kaseta umożliwia całkowicie automatyczne przebadanie do 250 cech genetycznych (np. patogenów), co niekiedy zajmuje mniej niż 15 minut. To swego rodzaju bardzo złożone laboratorium wielkości smartfona. Dodatkowo BioMEMS ma uprościć i przyspieszyć adaptację nowych i dotychczasowych testów już na samym układzie. Obecnie wykorzystywane testy będzie można z łatwością rozszerzyć o dodatkowe funkcje. „Technologia BioMEMS otwiera nam drogę do nanofluidyki, gdzie poszczególne patogeny będą badane w naczyniach reakcyjnych grubości włosa” – dodał Meier. W tym celu Bosch planuje zwiększyć pojemność układu MEMS i rozszerzyć go o tzw. „nanopory”, czyli bardzo małe otwory, które umożliwią równoczesne zachodzenie jeszcze większej liczby procesów biochemicznych. W związku z postępującą miniaturyzacją rozwiązanie to można będzie wykorzystywać długofalowo także w onkologii. Produkcja układów BioMEMS ma się odbywać w zakładzie półprzewodników Bosch w Reutlingen, a biointegracja i montaż kaset – w Bosch Healthcare Solutions w Waiblingen.
Vivalytic: łatwość użycia w punkcie pobrań
Testy PCR w urządzeniu Bosch Vivalytic są nie tylko szybkie, ale także łatwe w obsłudze. Pobraną próbkę umieszcza się w kasecie z niezbędnymi odczynnikami, a następnie poddaje automatycznej analizie w urządzeniu Vivalytic. Do jego obsługi personel medyczny potrzebuje tylko krótkiego szkolenia, a to umożliwia szybką i ukierunkowaną diagnostykę bezpośrednio w miejscu badania – w gabinecie lekarskim czy w szpitalu – bez konieczności kierowania próbki do centralnego laboratorium, co często zajmuje wiele czasu.
Już teraz Bosch Healthcare Solutions dystrybuuje różne testy na choroby górnych i dolnych dróg oddechowych, m.in. SARS-CoV-2 – także w postaci testu łączonego i ze śliny – czy test różnicowy na obecność wirusów SARS-CoV-2, RSV i grypy. Ponadto oferuje testy na obecność patogenów chorób przenoszonych drogą płciową i MRSA/SA (tzw. bakterii szpitalnych). Latem tego roku firma planuje rozszerzyć ofertę o badania w kierunku krztuśca, infekcji dróg moczowych, zapalenia opon mózgowych, chlamydii i rzeżączki, grzybicy, a także trzy testy na choroby biegunkowe (norowirusa, clostridioides difficile, zapalenia naczyń związane z IgA).