只需按一下按钮即可进行快速PCR检测
ETH的研究人员Michele Gregorini和Philippe Bechtold开发了一种可以在实验室之外轻松使用的PCR检测设备,并且不到30分钟就能得到结果。现在,这两位年轻的企业家正致力于让这种设备被批准用于医疗用途。
五年前,当米歇尔·格雷戈里尼申请他的博士项目时,他发现自己就在我们今天和他聊天的同一间办公室里。坐在他对面的是化学和应用生物科学系的温德林·斯塔克教授。斯塔克建议26岁的格雷戈里尼开发一种PCR检测方法。格雷戈里尼来自米兰,是一名机械工程师设备这比传统模型更快更容易使用。
那天的记忆仍然印在格雷戈里尼的脑海里。他笑着说:“那时,我甚至不知道PCR代表什么,更不用说这种方法是如何工作的了!”那是2016年初,他刚从澳大利亚回来。他在苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)完成学业后,在澳大利亚的一家太阳能初创企业工作了一年。
今天,格雷戈里尼是他自己最近成立的公司的首席执行官,他在博士项目中开发的PCR设备是他们的标志性产品。他和来自卢森堡的26岁化学工程师菲利普·贝克托德(Philippe Bechtold)一起创立了ETH初创公司diaxxo,已经快一年了。贝克托德也加入了斯塔克的研究小组,攻读博士学位,目前已进入最后阶段。
但这两位年轻的企业家的目标不仅仅是推出一种新的医疗设备,他们还希望从根本上改变PCR检测在医学中的应用方式。
一个PCR测试只需几个瑞士法郎
长期以来,PCR检测一直是诊断传染病的金标准,甚至在冠状病毒大流行之前也是如此。为了确定引起呼吸道感染的确切病原体,医生取咽拭子并将样本送到医学实验室进行分析。通常需要几天时间才能得到结果,届时他们可以确认患者是患了流感、肺炎还是单纯的感冒。
格雷戈里尼和贝克托德决心让这个过程更简单,最重要的是更快。他们设想,在未来,医护人员将能够在护理点进行PCR检测,并在不到30分钟的时间内得到结果。这将使患者在第一次就诊时就能得到所需的治疗。
格雷戈里尼说:“这将节省大量时间,而且便宜得多。”他们的目标是让这项测试只需花费几瑞士法郎。Bechtold补充说,这将最终为发展中国家的PCR检测打开大门,这些国家往往缺乏进行实验室分析的资金。
测试咖啡荚大小的墨盒
这家初创公司的创始人在过去的五年里一直在研究他们的PCR设备。他们自己开发了第一个原型机的各个方面,从外壳和电子设备,到软件和可更换的生化反应测试盒。这种墨盒的大小和形状类似于咖啡荚,这是新设备最重要的创新。
与传统的在塑料管中混合PCR试剂的方法不同,diaxxo的溶液只需将患者样本的液滴直接移到铝盒中的一个孔中即可工作。由于金属的导热性能比塑料好得多,这种新设备可以比传统设备更快地加热和冷却试剂。
这很重要,因为复制病原体的遗传物质依赖于由多个步骤组成的反应周期,这些步骤在55到95摄氏度的不同温度下进行。在新设备上执行一个循环只需不到20秒,而在传统设备上则需要两分半钟。这将45个循环的PCR检测所需的时间从2个多小时缩短到不到20分钟,这与进行快速抗原检测所需的时间相似。
新设备还消除了将多个PCR试剂移液管放入样品容器的需要。取而代之的是,diaxxo的解决方案是将试剂作为包装的一部分进行冷冻干燥并沉积在每口井的底部。这还具有使不同病原体的检测试剂盒能够在室温下储存长达6个月的优势。
Pandemic推动了该项目的发展
格雷戈里尼和贝克托德在开发一种可靠的方法时遇到了很多挑战。Bechtold花了很长时间来完善试剂的干燥过程,以确保它们在时间到来时与样品正确混合。他说:“这是所有任务中最艰巨的任务之一。”他回忆起将试剂牢固地附着在井中,以便安全运输墨盒是多么困难。
但最大的转折点出现在2020年春天,冠状病毒大流行的出现。格雷戈里尼说:“突然之间,我们研究项目的核心医疗设备出现了巨大的需求。”甚至在病毒完全到达瑞士之前,工程师们就开始开发一种检测sars - cov -2的药筒——这是有史以来第一个诊断测试。
从那时起,事情就像滚雪球一样。这两位研究人员从瑞士国家科学基金会的“桥梁”项目获得了第一笔资助,随后很快又从其他各种来源获得了冠状病毒资助。2020年9月,Gregorini和Bechtold被ETH先锋奖学金计划录取;10月,他们成立了自己的公司diaxxo。
从开发人员到经理
如今,diaxxo拥有12名员工,是不断壮大的硬件和软件专家、生物技术专家和电气工程师团队的一部分。他们正在一起稳步改进PCR设备,为市场做好准备。
与此同时,两位创始人的工作重心已经从产品开发转向管理角色。他们现在大部分时间都在回答团队的问题,为潜在的支持者准备演示文稿,并通过电子邮件与项目合作伙伴沟通。直到傍晚时分,他的大多数同事都已经回家了,格雷戈里尼终于抽出时间来看看他们在ETH的研讨会进展如何。
在桑给巴尔的实地研究提供了重要的投入
与此同时,潜在客户的名单还在不断增加。每天都有新的询盘,其中包括一家大型邮轮公司的兴趣。但由于该设备目前仍在等待医疗设备的批准,公司创始人不允许向私人客户销售他们的产品,而是必须依赖研究合作。这些合作项目为提高设备的日常使用适用性提供了完美的渠道。
diaxxo与瑞士热带和公共卫生研究所(Swiss TPH)的项目是该初创企业迄今为止开展的最大合作。它涉及到野外研究在桑给巴尔,diaxxo仪器目前正在全国范围内用于测试学童是否患有血吸虫病,这是一种由寄生虫引起的疾病。
瑞士TPH的合作伙伴对这种新的PCR设备特别感兴趣,因为它可以让他们在学校进行现场测试。格雷戈里尼和贝克托德可以24小时支持研究人员使用该设备,他们已经帮助完成了从软件更新到本地维修手册的所有工作。
这种不断变化的环境是Bechtold喜欢他的工作的原因之一:“每一天都是一个神奇的学习机会。”然而,与此同时,两位创始人也意识到,diaxxo的寿命可能有限。格雷戈里尼说:“对于一家医疗设备领域的小公司来说,要想建立足够大的产品范围来盈利,是非常具有挑战性的。”
一种情况是,diaxxo将在未来几年的某个时候被一家更大的公司收购。但就目前而言,这两位创始人决心将自己的全部精力投入到这项业务中,看看自己能走多远。
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