Схватывает на лету: победители А:СТАРТ разрабатывают аналог ПЦР-теста

COVID обострил необходимость в инструментах ранней диагностики заболеваний, передающихся воздушно-капельным путем. Логика простая: чем раньше мы распознаем инфекцию, тем быстрее сможем позаботиться о своем здоровье и обезопасить окружающих. 

Команда-победитель акселерационной программы Академпарка Terabreath разрабатывают анализатор дыхания на основе терагерцового излучения.Технология поможет идентифицировать химические и биологические биомаркеры в дыхании человека, включая белки, связанные с вирусами.

Координатор проекта Олег Камешков, аспирант физического факультета НГУ, более пяти лет работает в области терагерцовой оптики и занимается моделированием физических систем. Устройство, которое разрабатывает команда Олега, — быстрый, точный и экономичный способ контролировать здоровье населения. 

Преимущества технологии 

Более тысячи летучих органических соединений (ЛОС) и респираторных аэрозолей-метаболитов можно обнаружить при исследовании выдыхаемого воздуха. И те и другие являются индикатором наличия в организме патогенных бактерий и вирусов. Терагерцовое излучение может сделать их богатым источником информации о состоянии здоровья благодаря идентификации химических и биологических биомаркеров в дыхании человека.

“Процесс можно представить в виде морской волны. У нее есть точки подъема и провала, где один цикл перехода провала в подъем во время распространения волны измеряется в герцах. Один килогерц — это тысяча циклов в секунду, а один терагерц — это триллион циклов в секунду. Белки и генетический материал вирусов, такой как ДНК и РНК, имеют особую реакцию на электромагнитные волны именно терагерцовой частоты. Однако белки очень маленькие, поэтому для их распознавания мы используем сенсор. Настраивая сенсор на определенные частоты, наш анализатор может усиливать сигнал от патогена и сигнализировать о его присутствии” — пояснил Олег. 

Стандартные биохимические тесты на вирусные инфекции, например, ПЦР имеют целый ряд ограничений. Основными недостатками является то, что они требуют квалифицированных специалистов для забора мазка и анализа в лаборатории, а результат приходится ждать несколько часов.Технология Terabreath не требует дорогостоящих химических реактивов, квалифицированных специалистов и лабораторных помещений. — результат не подвержен внешним факторам, и пациент сможет получить его в течение нескольких минут. 

Представленные на рынке устройства с аналогичной технологией сконцентрированы на анализе метаболитов, изменение концентрации которых не является однозначным биомаркером заболевания. Это затрудняет использования таких анализаторов в медицинских целях. 

На данный момент команда Олега совместно с Институтом ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН уже создала первые прототипы сенсоров и находится на стадии тестирования.

Команда, участие в А:СТАРТ и дальнейшие перспективы

«В какой-то момент мне надоело заниматься исключительно исследовательскими задачами, и я понял, что хочется создать нечто полезное, интересное и амбициозное. Вооружившись гипотезами о применимости наших исследований к реальной жизни и идеей о том, что раньше было время гаражных стартапов, а сейчас время стартапов из лабораторий я пошел на А:СТАРТ»

Сейчас в команде Teraduct sensors вместе с Олегом трудятся: специалист по работе с терагерцевой плазмоникой, специалист плазмохимического травления, лазерной резки и рентгеновской фотолитографии, специалист электронно-лучевого и магнетронного напыления и создания микроструктур. Команда находится в поиске специалистов по автоматизации «железа» с помощью Labview, специалиста по биофотонике и бизнес-консультанта.

«Я пришел на А:СТАРТ только с технологией, которую мы развиваем в институте, и некоторым количеством гипотез, написанных тяжелым научным языком. Во время прохождения акселератора при помощи мощного экспертного состава пришлось выйти из зоны комфорта и перенаправить вектор внимания с самой технологии на потенциального клиента. Окончательное направление проекта появилось именно во время прохождения А:СТАРТ» — поделился Олег. 

В планах на ближайшие полгода: доработка сенсорных технологий и получение дополнительного финансирования для расширения команды. 

Справка

Фонд «Технопарк Академгородка» — институт развития, учрежденный в 2006 году Правительством Новосибирской области, мэрией г. Новосибирск, Сибирским отделением РАН и Новосибирским государственным университетом для построения эффективной системы генерации, развития, поддержки и продвижения высокотехнологичного бизнеса в Технопарке Новосибирского Академгородка.

Фонд реализует в Академпарке такие проекты как: бизнес-инкубатор Академпарка, бизнес-ускоритель А:СТАРТ, региональное представительство Фонда содействия инновациям, инфраструктурный центр HealthNet НТИ и другие.

Бизнес-ускоритель А:СТАРТ — одна из лучших акселерационных программ в России, благодаря которой с 2010 года в Академпарке создаются и развиваются инновационные стартапы в области медицины, ИТ, приборостроения, нано- и биотехнологий. За 11 лет проект помог создать более 200 успешных стартапов.