3M đang hợp tác với phòng thí nghiệm của Phó giáo sư Hadley Sikes của MIT để cùng phát triển một thử nghiệm Covid-19 nhanh chóng. Tại đây, các thành viên trong nhóm thử nghiệm 3M Covid-19 làm việc trong một cơ sở thí nghiệm. Credit:3M

Công ty làm việc với Sikes Lab để kiểm tra tính khả thi của phương pháp chẩn đoán chi phí thấp có thể được sản xuất bởi hàng triệu người mỗi ngày.

Hadley Sikes, phó giáo sư kỹ thuật hóa học tại MIT, đã làm việc trong nhiều năm với nhóm của cô về công nghệ mà họ đang thích ứng để tạo ra một thử nghiệm Covid-19 với kết quả nhanh chóng. Tuy nhiên, vượt ra ngoài các nguyên mẫu trong phòng thí nghiệm và sản xuất chẩn đoán trên quy mô lớn là một lãnh thổ mới.

3M đang hợp tác với Phòng thí nghiệm Sikes để cùng phát triển thử nghiệm, bao gồm cả việc thiết lập các quy trình mới để mở rộng quy mô. Họ sẽ xác định liệu thử nghiệm có đưa ra kết quả chính xác cao trong vòng 10 phút hay không và liệu nó có khả thi để sản xuất hàng loạt hay không.

“Điều làm tôi ngạc nhiên về Hadley là khả năng sử dụng khoa học cực kỳ thông minh của cô ấy để tạo ra một giải pháp cho một vấn đề trong thế giới thực và đưa giải pháp đó vào dịch thuật với tốc độ nhanh như vậy, xem xét tài liệu, phân tích chi phí và thậm chí cả sản xuất trong Paula Hammond, Giáo sư Kỹ thuật Chủ tịch David H. Koch và là người đứng đầu Khoa Kỹ thuật Hóa học, cho biết. “Ngay cả khi phần lớn thế giới bị buộc phải dừng lại, Sikes Lab vẫn không ngừng đổi mới và cam kết cải tiến công nghệ của họ để hướng tới thử nghiệm Covid-19. Chúng tôi hoan nghênh sự hợp tác này với 3M và mối quan hệ hợp tác này sẽ mang lại điều gì khả thi ”.

Viện Y tế Quốc gia đã chọn xét nghiệm Covid-19 nhanh chóng để hỗ trợ phát triển và thương mại hóa tăng tốc, sau khi được một hội đồng chuyên gia xem xét nghiêm ngặt. Thử nghiệm nằm trong chương trình Công nghệ chẩn đoán tăng tốc nhanh (RADx Tech), một sáng kiến ​​chẩn đoán Covid-19 có nhịp độ tích cực từ Viện Kỹ thuật Sinh học và Hình ảnh Y sinh Quốc gia của NIH.

“Chúng tôi rất vui mừng được hợp tác với Giáo sư Hadley Sikes và nhóm nghiên cứu tại MIT. Cách tiếp cận của chúng tôi là đầy tham vọng, nhưng chuyên môn tập thể của chúng tôi có thể tạo ra sự khác biệt cho mọi người trên toàn thế giới, vì vậy chúng tôi nợ bản thân và xã hội để nỗ lực hết mình ”, John Banovetz, Phó chủ tịch cấp cao về đổi mới và quản lý và giám đốc công nghệ 3M cho biết. “Đây là một bước nữa thể hiện vai trò lãnh đạo của 3M trong cuộc chiến chống lại Covid-19. Chúng tôi đang tìm cách cải thiện tốc độ, khả năng truy cập và khả năng chi trả của việc kiểm tra vi rút, một bước quan trọng trong việc giúp ngăn chặn sự lây lan của nó ”.

Sikes nhận thấy cơ hội đổi mới trong lĩnh vực xét nghiệm coronavirus, vì các xét nghiệm RNA đang được sử dụng rộng rãi có thể mất nhiều ngày để có kết quả từ tăm bông và rất khó mở rộng quy mô ở Hoa Kỳ. Thử nghiệm nhanh do Sikes Lab và 3M phát triển dựa trên các protein liên kết và sẽ có sẵn với chi phí thấp hơn nhiều.

Bà nói: “cách của chúng tôi là một thử nghiệm đối với các protein của vi rút chứ không phải là vật chất di truyền của nó, và bạn không cần phải gửi mẫu đến phòng thí nghiệm để xử lý. “Mục tiêu của chúng tôi là một người nào đó được đào tạo tối thiểu có thể thực hiện bài kiểm tra trong vòng vài phút.” Thử nghiệm RNA là tiêu chuẩn đã đưa ra những thách thức và trở ngại cho nhóm nghiên cứu, vì các kho lưu trữ sinh học và các mẫu tham chiếu vẫn chưa được thiết lập cho các thử nghiệm protein.

Công việc nhằm đưa thử nghiệm từ phòng thí nghiệm ra thị trường là một điều bất thường. Các phòng thí nghiệm của MIT đã đóng cửa vào tháng 3 cùng với khuôn viên trường, nhưng Phòng thí nghiệm Sikes vẫn mở cửa có giới hạn với sự hỗ trợ từ Khoa Kỹ thuật Hóa học. Eric Miller, một postdoc, người đã giúp phát triển công nghệ trong khi hoàn thành chương trình Tiến sĩ của mình, đã dành nhiều giờ trong phòng thí nghiệm kỹ thuật phản ứng để thu nhận và gắn nhãn các protein SARS-CoV-2.

Thuốc thử được chuẩn bị tại MIT đã được gửi qua đêm đến phòng thí nghiệm của Sikes ở Singapore, nơi cô là điều tra viên chính trong Nhóm nghiên cứu liên ngành về kháng kháng sinh (AMR IRG), do các giáo sư Peter Preiser thuộc Đại học Công nghệ Nanyang và Pete Dedon của MIT, tại Singapore đồng dẫn đầu. -MIT Alliance for Research and Technology (SMART). Các thành viên phòng thí nghiệm ở SMART và tại MIT đã làm việc cùng nhau để xây dựng các bài kiểm tra nguyên mẫu và phát triển các quy trình thân thiện với người dùng.

Tại MIT, Trung tâm Đổi mới Công nghệ Deshpande, Văn phòng Cấp phép Công nghệ và Văn phòng Giao dịch Chiến lược đã làm việc với Sikes để thiết lập một thỏa thuận với 3M, mang lại sự hiểu biết về quy trình thương mại hóa với các công ty và “nói ngôn ngữ của họ”, cô nói.

Leon Sandler, giám đốc điều hành của Trung tâm Deshpande, cho biết: “Thông thường, sẽ mất từ ​​ba đến sáu tháng đàm phán để chốt một thỏa thuận, nhưng tất cả mọi người làm việc về vấn đề này tại MIT và 3M đã làm việc suốt ngày đêm để biến nó thành hiện thực trong 10 ngày,” Leon Sandler, giám đốc điều hành của Trung tâm Deshpande. . “Tất cả chúng tôi đều cảm thấy sự cấp bách của việc theo dõi nhanh dự án để có cơ hội thực hiện xét nghiệm trong thời kỳ khủng hoảng sức khỏe cộng đồng này.”

Các thử nghiệm của Sikes đã thành công trong việc phát hiện các dấu hiệu xác định cho bệnh sốt rét, bệnh lao và bệnh sốt xuất huyết trước khi bùng phát virus corona. Các protein liên kết trong thử nghiệm của cô ấy gắn vào các protein coronavirus và cho phép phát hiện bằng cách liên kết sự thay đổi màu sắc với sự hiện diện của chúng. Về mặt khái niệm, nó tương tự như que thử thai không kê đơn, mặc dù định dạng và các thành phần khác nhau theo cách làm cho nó dễ mở rộng hơn. Xét nghiệm Covid-19 sẽ không cần phải được thực hiện trong một cơ sở y tế.

Công nghệ và khả năng sản xuất đa dạng của 3M là sự phù hợp lý tưởng để phát triển và sản xuất hàng loạt loại chẩn đoán dựa trên giấy mới này. Công ty sản xuất 50 triệu khẩu trang N95 mỗi tháng tại Hoa Kỳ và đã tăng gấp đôi sản lượng khẩu trang N95 trên toàn cầu.

Trong khi chờ xác nhận bài kiểm tra, mục tiêu của Sikes Lab, 3M và RADx là sản xuất hàng triệu bài kiểm tra chính xác, giá cả phải chăng mỗi ngày tại Hoa Kỳ. Với các hoạt động trên toàn cầu, 3M cuối cùng có thể xây dựng năng lực sản xuất để cung cấp các thử nghiệm trên khắp thế giới.

Sikes nhấn mạnh sự to lớn của nỗ lực của nhóm trên khắp các tổ chức, bao gồm 15 nhà nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của cô ấy, với những người khác tại SMART AMR IRG tham gia; hơn 30 chuyên gia tại 3M; khoảng một tá tại NIH RADx; nhiều nhân viên tại MIT; và các cố vấn “Chất xúc tác” của Trung tâm Deshpande và mạng lưới của họ trong ngành.

Bà nói: “Đó là sự hợp tác hiếm hoi của chính phủ, ngành công nghiệp và trường đại học để đổi mới với tốc độ nhanh chóng trong đại dịch này. “Các nhóm của chúng tôi và nhiều nhóm khác trên toàn cầu đang cố gắng hết sức để vượt qua thách thức khó khăn trong việc nhanh chóng thích ứng và triển khai các công nghệ mới để tăng cường thử nghiệm Covid-19.”

Nghiên cứu này được tài trợ bởi Trung tâm Deshpande của MIT, SMART và NIH.

Nguồn: scitechdaily