Tajemnice chemii ciała zawarte w pocie

Inteligentna technologia ubieralna wkracza w obszar farmaceutyki. Naukowcy europejscy skupieni wokół inicjatywy Lab-on-Skin, pragnąc dołożyć swoją cegiełkę do rozwoju technologii zbierających informacje na temat zdrowia fizycznego, np. pulsu serca, postanowili wypełnić olbrzymią lukę i opracowali platformę do ciągłego zbierania danych biochemicznych z potu ludzkiego, nagrodzoną w ramach programu „Horyzont 2020”.

Wysokie koszty i rozległe ramy czasowe znacząco spowalniają postęp technologiczny procesu opracowywania leków. W sektorze opieki zdrowotnej trwają poszukiwania rozwiązań, które pozwolą zmniejszyć wygórowane koszty ogólne. Urządzenia ubieralne wykorzystywane obecnie w badaniach klinicznych ograniczają się do mierzenia fizycznych parametrów, takich jak aktywność.

Tymczasem inicjatywa Lab-on-Skin zrewolucjonizowała rolę inteligentnej technologii ubieralnej w branży farmaceutycznej i powiększyła jej zasób o sygnatury biochemiczne, tj. biomarkery, bezpośrednio związane z testowaniem produktów leczniczych.

„Platforma wykrywająca Xsensio Lab-on-SkinTM jest niezwykle elastyczna i możliwa do wykorzystania w szerokiej gamie zastosowań – od wellness po medycynę” - podkreśla Esmeralda Megally, prezeska i założycielka Xsensio SA oraz koordynatorka projektu Lab-on-Skin.

Zastosowanie w medycynie

Zainteresowanie rozwiązaniem Lab-on-SkinTM zaprojektowanym przez Xsensio jest duże w sektorze farmacji i medycyny. Celem studium wykonalności, prowadzonego w ramach fazy 1 instrumentu finansowania MŚP, było zdefiniowanie najbardziej obiecujących zastosowań medycznych, co w przyszłości otworzyłyby przed nowym rozwiązaniem szereg możliwości.

Dofinansowanie projektu Lab-on-Skin umożliwiło Xsensio przeprowadzenie owocnej analizy wykonalności w zakresie wymagań użytkownika końcowego z branży medycznej. W pierwszym kroku badacze prześledzili wszelkie możliwe zastosowania medyczne, które mogłyby skorzystać na wprowadzeniu platformy wykrywającej Lab-on-Skin. Następnie, kierując się różnymi kryteriami, wybrali sześć najbardziej obiecujących.

W kolejnym etapie dokonano przeglądu kontekstu regulacyjnego i zidentyfikowano ścieżki prawne umożliwiające komercjalizację rozwiązania w UE i Stanach Zjednoczonych w ramach usług business-to-business (B2B).

Operacja w skali nano

“Nasza firma działa obecnie na styku wysoko zróżnicowanych dziedzin: nanotechnologii, gdyż budujemy wysoko zminiaturyzowane czujniki, biochemii, bo zapewniamy funkcjonalność bioczujników, tak by stały się one ultraczułe względem szerokiego spektrum biomarkerów, oraz mikrofluidyki, gdyż tworzymy kompleksowy interfejs skóry” - tłumaczy Esmeralda Megally.

W porównaniu do tradycyjnych czujników innych producentów, wykorzystywanych do badania potu w skali milimetrowej czy centymetrowej, technologia Lab-on-Skin umożliwia działanie w skali nano. To oznacza, że wykorzystanie urządzeń ubieralnych do zbierania informacji na temat wielu parametrów jednocześnie jest możliwe, czy to w postaci ultracienkich plastrów na skórę, czy – w bardziej odległej przyszłości – w postaci elektrycznych modułów wbudowanych w urządzenia ubieralne.

Znacznie większa czułość czujników Lab-on-Skin pozwala na wykrywanie substancji o stężeniu nawet dziesięć tysięcy razy mniejszym w porównaniu do tradycyjnych czujników elektrochemicznych. Widać zatem, że technologia Lab-on-Skin może analizować składniki potu na znacznie większą skalę i wykrywać nawet niewielkie zmiany na wczesnym etapie. Ponadto czujnik zostaje aktywowany pod wpływem śladowych ilości potu, kilku nanolitrów, a nawet jednej milionowej mililitra!

Zapotrzebowanie konsumentów i przepisy dotyczące komercjalizacji

Czipy wykrywające będą konfigurowane stosownie do specjalnych potrzeb klientów. „Dzięki czujnikom biochemicznym nieustannie monitorującym stan zdrowia, urządzenia ubieralne nowej generacji będą szybko wykrywać nawet niewielkie zmiany i proponować spersonalizowane rozwiązania prozdrowotne”, mówi Megally.

Wdrożenie strategii B2B w sprzedaży czipów wykrywających firmom farmaceutycznym pokazało, jak duże jest zainteresowanie tego sektora możliwością dostarczania klientom wcześniej niedostępnych danych spersonalizowanych. „Zawarliśmy niedawno partnerstwo na rzecz wspólnego rozwoju z jedną z największych firm biofarmaceutycznych na świecie, aby móc rozszerzyć naszą własną platformę wykrywającą Lab-on-SkinTM na nowe zastosowania w powiązanym sektorze urządzeń diagnostycznych”, mówi badaczka.

Po dokonaniu oceny przez międzynarodowy panel niezależnych ekspertów, urządzenie ubieralne Lab-on-Skin otrzymało pieczęć doskonałości w ramach programu „Horyzont 2020”. „Po tym jak w drodze konkursu projekt otrzymał wysoką ocenę za jakość, drzwi do otrzymania finansowania z innych źródeł zostały otwarte, co jest niezwykle istotne dla przyszłego rozwoju naszego urządzenia”, podsumowuje Megally.

Fot: © Esmeralda Megally
© Unia Europejska, [2019] | źródło: CORDIS