Technologie pohání rychlé, levné sekvenování DNA na přenosných zařízeních

Roswell Biotechnologies, přední poskytovatel senzorových čipů pro molekulární elektroniku, a imec, celosvětově přední výzkumné a inovační centrum pro nanoelektroniku a digitální technologie, dnes oznámily partnerství na vývoj prvních komerčně dostupných biosenzorových čipů pro molekulární elektroniku. Tyto čipy jsou srdcem výkonné nové platformy Roswell Technologies pro sekvenování DNA na podporu precizní medicíny, molekulární diagnostiky, rychlých testů na infekční nemoci a ukládání DNA dat.

"Naléhavá potřeba nové generace rychlých, cenově dostupných monitorovacích a diagnostických přístrojů pro spotřebitele se v současné pandemii COVID-19 velmi zvýraznila," řekl Paul Mola, prezident a generální ředitel Roswell. "V tomto sektoru platforma molekulární elektroniky od Roswell změní způsob, jakým jsou infekční nemoci detekovány, s výkonnými novými schopnostmi umožňujícími rychlé screeningy mnoha infekčních nemocí najednou nebo různých kmenů virů s přenosnými nebo ručními zařízeními."

Platforma Roswell je první, která nabízí schopnost molekulárního elektronického skenování k podpoře širokého spektra aplikací sekvenování DNA a biosenzorů. Patří sem celé spektrum testů potřebných pro detekci a kontrolu infekčních nemocí, jako je COVID-19, včetně sekvenování, detekce nukleové kyseliny, antigenu a protilátek. Platforma byla navržena tak, aby byla škálovatelná a umožnila rychlé a cenově dostupné sekvenování celého genomu v oblasti precizní medicíny, léčby rakoviny a dalších nemocí, stejně jako čtení obrovského množství digitálních dat uložených v DNA, což je považováno za budoucnost globálního archivování dat.

Molekulární elektronické senzorové čipy integrují jednotlivé molekuly jako elektrické senzorové prvky na standardních polovodičových čipech, čímž se elektronické biosenzorové zařízení stává masivně škálovatelným. Ačkoliv elektronické biosenzory postupně pronikají do sekvenování DNA a dalších oblastí testování, nedošlo k větším inovacím v základní senzorové technologii. Molekulární elektronické senzory od Roswell představují zcela novou třídu senzorů, speciálně navržených pro maximální kompatibilitu s moderní technologií CMOS čipů, a představují technologický průlom, který výrazně zvyšuje výkon a snižuje náklady. Tento pokrok umožňuje cenově dostupné biomedicínské vysokorychlostní testy, včetně sekvenování DNA a dalších forem biomarkerů, které jsou nezbytné pro moderní lékařskou diagnostiku, na jednoduchých přenosných nebo ručních zařízeních.

"Ačkoliv je molekulární elektronika již dlouho oslavována jako vědecký průlom, její komerční využitelnost vyžadovala, aby byla technologie integrována na standardní polovodičový čip," řekl Dr. Barry Merriman, hlavní vědecký pracovník Roswell. "Jednou z hlavních překážek komercializace molekulární elektroniky je potřeba nákladných zakázkových řešení pro výrobu ve velkém měřítku. Imec tuto výzvu zvládl tím, že využil nejmodernější polovodičové výrobní technologie spolu se svými rozsáhlými zkušenostmi v oblasti biosenzorů, aby komercializoval molekulární elektroniku s použitím standardních nástrojů. Velice se těšíme na spolupráci s imec na těchto snahách."

Imec a Roswell úspěšně dokončily klíčové práce na důkazech konceptu a nyní se zaměřují na finální vývoj procesu. První komerčně dostupné produkty by měly být uvedeny na trh v roce 2021.

"Na základě své vedoucí pozice v špičkové technologii vývoje procesů pro polovodičový průmysl posunulo imec hranice možného. Tento senzory příští generace, schopný revoluci v biosenzorice, těží z našeho širokého odborného znalostního zázemí, které pomáhá překonávat výrobní překážky," řekl Dr. Ashesh Ray Chaudhuri, vedoucí týmu pro biovědecké technologie v imec.

Dr. Simone Severi, ředitelka programu pro technologie v oblasti life sciences v imec, dodala: "Naše partnerství s Roswell je skvělým příkladem toho, jak imec využívá svou vedoucí pozici v pokročilé polovodičové výrobní technologii k umožnění příští generace přístrojů pro vědy o životě. Velmi se těšíme na spolupráci s Roswell na integraci jejich molekulárního elektronického senzoru a na vývoji nejrychlejší cesty k masové, komerční výrobě jejich senzorových čipů. Je zvlášť motivující využít naše schopnosti k přímému vlivu v důležitých oblastech medicíny, jako je sekvenování genomu a sledování infekčních nemocí, a odkrýt nové oblasti, například ukládání DNA v exabyteovém měřítku."