AcouSort - Del 2
2018-09-06 06:42, Edited at: 2018-09-07 07:01Please note: Community posts are written by its members and not by Redeye’s research department. As a reader you’re always encouraged to critically analyze the content.
Världsledande forskning som börjat bära frukt!
- AcouSort – Inledning
- Historia, Forskningen, teknologin och dess tillämpningar
- AcouTrap och AcouWash
- OEM – Den stora potentialen
- Människorna bakom företaget
- AcouSort i framtiden
Historia
kaw.wallenberg.org/forskning/de-utvecklar-en-ny-mejkljkeller-i-blodet
” – För tolv år sedan (nu 18år) försökte vi blanda vätskor med hjälp av ultraljud och mikropartiklar i mikrokanaler på chip. Men istället för att blandas linjerade sig partiklar på rad och projektet betraktades som misslyckat och lades tillfälligt åt sidan.
Men när Thomas Laurell något år senare fick frågan om han kunde utveckla en metod för att separera blod, drog han sig till minnes det misslyckade experimentet.
Han föreslog Anderas Lenshof, som gjorde sitt examensarbete i Laurells grupp, att testa möjligheten att linjera blodkroppar med hjälp av ultraljud i en mikrokanal.
– Det la grunden för den mikrochipmetod, akustofores, som vi nu vidareutvecklar för att studera röda blodkroppars kardiovaskulära reglermekanismer och för att skilja ut cirkulerande tumörceller ur blod.”
Denna upptäckt la grunden för vad de nu använder för att bland annat separera fram ren plasma från blod, anrika bakterier från blod och även sortera ut cancerceller från blod.
Forskningen
Något som är speciellt med AcouSort är att resultaten från all forskning kommersialiseras i AcouSort även om det skett utanför bolaget i Laurells forskargrupp långt innan. Thomas Laurells forskargrupp har sedan 2009 erhållit över 120 miljoner för att föra teknologin framåt och utveckla nya tillämpningar. Detta har resulterat i en mängd publikationer och patent. Alla dessa resultat använder nu AcouSort för sin marknadspenetration. I denna bransch är publikationer av stor vikt för att vetenskapligt bevisa den nya teknologins fördelar. Man måste helt enkelt ha bevis med sig för att kunna sälja. AcouSorts samlade forskningsoutput är mycket stor.
Endast Thomas Laurell är uppe i 305 publikationer med 13 971 citeringar (andra forskare som citerat Laurells publikationer).
Nyckelpersonerna inom forskningen men som även är ägare av AcouSort;
- Thomas Laurell - Professor of Medical Chemical Microsensors (grundare)
- Stefan Scheding - Associate Professor, hematology (grundare)
- Hans Lilja - Professor in clinical chemistry (grundare)
- Patrik Brundin - Professor in neuroscience (grundare)
- Per Augustsson - Dr, Biomedical Engineering
- Andreas Lenshof - Researcher, Dept. Biomedical Engineering
- Mikael Evander - Researcher, Department of Biomedical Engineering, Lund
- Pelle Ohlsson - Researcher in Microfluidics
Några av projekten de erhållit pengar för:
Patent
Under AcouSorts paraply finns 12 patent som skyddar teknologin. För att skydda ytterligare söker de patent på de applikationer som tas fram tillsammans med OEM-partners. Instrumentation Laboratory och AcouSort har ett gemensamt patent rörande den applikationen. Se patentet Samarbetet med OEM-3 är i diskussionsfas gällande patentering och det troliga är väl att ett det blir en separat patentansökan även här.
Teknologin
Om man ska försöka förklara enkelt kan man säga att de kontrollerar partiklar i en vätska med ljudvågor från en högtalare. En stående våg tar kontrollen över partiklar. De limmar en högtalare (piezo-membran) på en väldigt tunn kanal där en vätska flödar. Högtalaren kan med olika frekvenser få partiklarna att röra sig åt olika håll eller till och med stanna upp i kanalen när vätskan fortsätter flöda förbi.
För att tex. separera ut partiklar från en vätska har de i mikrokanalen tre vägar mot slutet. Fokuserar man eftersökta partiklar ut mote kanterna av kanalen med rätt frekvens så får man ut partiklarna i sidokanalerna och övriga partiklar i mittenkanalen.
Olika partiklar reagerar på olika frekvenser och på så sätt kan man välja ut vilka partiklar man vill separera. Teknologin är såklart mycket mer avancerad än såhär men jag tycker ändå grundprincipen är enkel och den är helt kontaktlös och icke-mekanisk / inga rörliga delar vilket är ett stort plus i robusthet.
Något som återkommer hela tiden är teknikens snälla hantering av celler. få celler dör är väldigt låg i jämförelse mot centrifug och inte minst filterbaserad separering. Läs denna publikation.
För att se fenomenet kan man titta på Ultrasonic Levitation där föremål börjar sväva i luften. Principen är den samma Se video
Något som också tillämpas är fenomenet "laminar flow". Viskositeten i vätskor gör att vätskan färdas olika fort i en mikrokanal. Detta fenomen kan då utnyttjas på så sätt att partiklar / celler tvingas ut i "snabbare filer" i kanalen och på så sätt isoleras genom egna utgångar.
AcouSort använder teknologi på olika sätt beroende på vad man vill åstadkomma. Separera, koncentrera, anrika, tvätta, byta vätska kring partiklar, med mera.
Läs på BME om detaljerade förklaringar kring olika tillämpningar
Dela upp blod i dess olika beståndsdelar
För att ställa en diagnos på vårdcentral / sjukhus tas blodprov som analyseras. Detta blod tas i provrör som transporteras till ett centralt labb för analys. På labbet delas blodet upp i olika beståndsdelar med hjälp av en centrifug. Plasma, vita blodkroppar och plättar, röda blodkroppar. De olika delarna i blodet kan ge svar på olika saker för att ge en samlad status-bild. Ett av de vanligaste tester som tas på akutmottagningar är blod-status. https://sv.wikipedia.org/wiki/Blodstatus
Centrifugen gör att blodet delar upp sig och kan sedan plockas ut med pipett ur provröret för vidare analys. Det är en väldigt manuell och tidsödande process som även innebär risker med smittsamt blod.
Här ser vi en process på ett labb där Mononuclear cells ska isoleras (PBMC), det översta lagret är ren plasma.
Density Gradient Centrifugation - Isolate Mononuclear Cells from Whole Blood (Ficoll or Lymphoprep)
Här kan ni läsa AcouSorts isoleringen med hjälp av Acoustophoresis. Släpptes i Nature dec 2017. Rapid and effective enrichment of mononuclear cells from blood using acoustophoresis
En mycket viktig aspekt när man ska jämföra acoustophoresis mot en centrifug (och även andra tekniker) är att acoustophoresis kan arbete i kontinuerligt flöde. En centrifug kan tex endast hantera så mycket som får plats i provrören i centrifugen. I en fluidik-slinga kan allt börja med hel-blod men som via separationer i olika steg dela upp allt i fraktioner för flertalet analyser nedströms i kretsen.
Som exempel skulle en setup av acoustohpresis kunna se ut som följer.
Blod sugs in genom blod-plasma-chip. Röda blodkroppar separeras åt ett håll och läses av för att ge ett hematocrit-värde, plasman åker iväg in i ett annat chip för avläsning fritt hemaglobin för att säkerställa hemolysgrad av prov.
Exemplet ovan är troligen mer än bara ett exempel, läs mer i kommande Del 4 - OEM. (Detaljer kring avtalet med IL).
Separation plasma från blod sker hela tiden. Man skulle ju kunna tycka att de kan ta fram en produkt som bara kan ersätta centrifugen på labben för att spara tid? Det har de väl till viss del gjort (AcouWash) men för att få den verkliga vinningen av teknologin så ska den integreras tillsammans med en direkt analys och diagnos in-line, blod in, svar ut. Vem som helst ska kunna sköta produkten utan djup kunskap och allt skall ske i ett slutet system utan onödig hantering av blod.
I plasman finns väldigt mycket information som används för att ställa olika diagnoser. Just därför är en enkel och snabb isoleringsteknik för blodplasma ett måste för många diagnoser när man ska tillverka en liten smidig produkt.
AcouSort öppnar upp dörren för producenterna inom Point-of-care med kvalitativ analyserbar plasma på sekunder!
Cancer
Cancer tyvärr vanligt idag. De flesta känner någon som har drabbats. Som tur är finns bra behandlingsmetoder men tyvärr går inte alla liv att rädda. Det viktigaste för att få en lyckad utgång är att upptäcka cancern i ett så tidigt stadie som möjligt. Just detta är ett problem då många upptäcker cancern när det gått lång tid och cancern haft tid på sig att spridas.
Drömmen hade ju varit om man via ett blodprov kunde se att man är cancerfri men är det möjligt?
AcouSort kan med sina chip sortera ut cirkulerande tumörceller från blod. En tumör i kroppen frigör celler som hamnar i blodomloppet som kallas CTC.
CTC = Circulating tumor cell.
Via sitt chip med akustiken har de i kanalen tvingat bort cancercellerna i en egen utfart av chippet vilket gjort att de frigörs från övriga celler och restpartiklar i blodet. Det är några enstaka celler som skall sorteras ut bland en miljard övriga celler i en ynka droppe blod.
För att göra detta behövs teknik utöver det vanliga, Acoustophoresis. För att vidare analysera cancercellerna måste de vara hela och leva. Återigen är teknologin perfekt då den inte påverkar cellerna då metoden är kontaktlös.
Detta öppnar såklart upp möjligheterna att via blodprov testas för cancer.
En annan aspekt som jag tror kommer anammas tidigt är övervakning vid behandling av tex. cellgifter, kontroll att behandlingen hjälper. Vid lyckad behandling minskar andelen CTC i blodet.
Snabb parallell till BD Biosciences som just nu testar Real-time-monitor pancreatic Cancer. Real-tid-övervakning status bukspottköttelcancer, tekniken innehåller acoustophoresis.Läs här
Det nya sättet att fånga upp CTC kallas Liquid Biopsy. Man ersätter traditionell mjukdelsbiopsi med ett blodprov. Metoden är i sin linda men AcouSort är i täten när det gäller teknologin som behövs. Googla gärna Liquid Biopsy för att se hur stort det är.
Läs publikation Prostatacancer
Det senaste inom cancerbehandling är Cell Terapi / Immunoterapi. Man använder sina egna immunceller för att bekämpa även cancer. Immuncellerna även kallade CAR-T plockas ut ur kroppen och anrikas från blodet. Cellerna programmeras sedan om att även attackera just cancer. Cellerna stoppas sedan tillbaka i kroppen. Här krävs en väldig snäll metod just vid isoleringen / anrikningen immunceller. De får inte skadas eller kontamineras. Här passar teknologin perfekt.
Utdrag: "Microfluidics technologies can be brought to bear on many, if not all, of the steps in the CAR-T production process listed above. Two in particular – cell separation and nucleic acid delivery – have been demonstrated using highly innovative processing techniques based on microfluidic devices. Examples of these techniques are shown for illustration in Figures 4 and 5 , respectively. Recent progress in acoustophoresis, in which acoustic waves are generated in microchannels to separate blood components by size and density, and, to a lesser degree, compressibility,10 has been shown to be highly effective in sorting and enriching populations of lymphocytes for later processing for CAR-T therapy. The process has the advantages of being continuous and therefore adaptable to accommodate a wide range of cell numbers and volumes and does not involve centrifugation."
SEPSIS
Sepsis som även kan kallas blodförgiftning är ett mycket allvarligt tillstånd som kan ta ditt liv snabbt om inte behandling sätts in i tid. Sepsis uppstår när immunförsvaret överreagerar på en infektion och skapar ett livshotande tillstånd.
Detta kan hända vem som helst.
Närmare 40.000 drabbas av sepsis i Sverige varje år. Ca 20% av de avlider. 1 av 3 som dör på sjukhus i USA har sepsis. 30 miljoner människor dör av sepsis varje år globalt.
För att diagnostisera sepsis odlar man blod för att få fram den mängd bakterier som krävs för att identifiera vilken bakterie som ska bekämpas / vilket antibiotika som skall sättas in.
Idag används mycket bredspektrumantibiotika intravenöst vid misstanke då man inte vågar vänta på svar. Det saknas helt enkelt snabba metoder att identifiera sepsis och vilken bakterie som ska bekämpas.
Vad har AcouSort gjort åt detta?
AcouSort har jobbat på en lösning under många år. Enligt publikation släppt i Nature i år klarar de nu svar inom 2 timmar. De sorterar ut bakterierna från blodet och anrikar dessa med hjälp av Acoustophoresis.
AcouSorts teknik räddar liv och minskar intag av antibiotika!
Läs artikel med Thomas Laurell från 2018
Övriga Ref sepsis:https://www.deccanchronicle.com/lifestyle/health-and-wellbeing/220318/lack-of-early-detection-is-leading-cause-of-sepsis-deaths-expert.html
https://www.internetmedicin.se/page.aspx?id=109
http://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/sepsis
https://www.cdc.gov/sepsis/datareports/index.html
Summering Del 2.
Kombinationen världsledande forskning med att erbjuda kunder teknologin som OEM-moduler är det som kommer göra AcouSort till en världsledande leverantör av separationsteknologi. Att detta är helt rätt affärsmodell bekräftades genom att Instrumentation Laboratory skrev under ett 10-årigt användande.
För att förstå OEM-moduler kan man likställa detta processorer i datorer. Tex. Intels processorer hamnar i en mängd olika varumärken. Hamnar AcouSort i en produkt rider de på kundens globala marknadsföring, distributionsnät och volymer, de behöver inte jaga försäljning utan inväntar istället utbetalning royalty och beställning hårdvara. Grovjobbet görs före avtal (Mer om OEM i Del 4)
Det som starkt talar för teknologin är bredden. Fokus ligger på isolering plasma, isolering cancerceller och diagnos sepsis. Dessa är fokusområden just nu men teknologin kan användas till allt som berör separation celler / partiklar. Se sidan 10 i denna PDF. Detta är en marknadsanalys gjord med BD Biosciences Diether Recktenwald. ”Options for Commercializing AcouSort’s Technology, 2013”
AcouSort har enorma möjligheter inom områden som just nu omformas till Point-of-care!
Jag vill tydligt poängtera att jag inte har någon profession i området utan har fått läsa mig till allt. Jag kommer därför säkert använda vetenskapliga termer felaktigt och använda slarviga liknelser för att förklara så begripligt som möjligt. Se inte detta som ett råd att investera, gör egen analys och bedömning. All handel med aktier innebär risker. Jag äger aktier i bolaget.