ヒト分子モニタリングのためのスケーラブルなプラットフォームの開発

ウェアラブル健康電子機器は現在どこにでも普及していますが、継続的な分子モニタリングが広く利用できるのはグルコースのみです。 数十年にわたる研究により、継続的なモニタリングは他の分子にも拡張されましたが、これらの技術は研究室に限定されており、人間の日常的な使用とは切り離されたままです。 私たちは、これらの新しいテクノロジーを翻訳して配布するプラットフォームを提案し、時間とともに変化するヒトのメタボロームのマッピングと、個別化された健康のための閉ループデバイスの設計を可能にします。

ヒトはヒトにとって最良のモデル生物ですが、ヒトの生化学をその場でリアルタイムに研究するためのツールはほとんどありません。 ヒト メタボローム データベースには、検出された約 20,000 の化合物がリストされていますが、そのうち定量化されているのはわずか約 3,000 です。 これらの生体分子のうち、長期的なヒト研究において時間分解能で研究されたものはさらに少ない。

心血管、代謝/内分泌、薬物の薬物動態現象は、数秒から数分から数時間の時間スケールで変化する生体分子によって引き起こされ、同様の時間スケールで行動や健康に影響を与えます。 現在、これらの分子を測定する唯一の方法は臨床検査によるものであり、これは日常生活に支障をきたすものです。 さらに、これらの変動をすべて把握するのに必要な頻度で臨床検査を実施することはできません。

対照的に、ウェアラブル モニターはユーザーフレンドリーであり、正しい時間スケールでの連続測定を可能にします。 これらのモニターには、特別に設計されたバイオセンサーが必要です。これは、現在この種の商業的に入手可能な唯一のデバイスである連続グルコースモニターで使用されるような連続的で時間変化する電気信号を生成する天然酵素の数が限られているためです。 しかし、バイオセンシング戦略を開拓するほとんどの研究室は人間に適合するデバイスを開発しておらず、その逆も同様であり、これら 2 つの研究開発分野の間に溝が生じています。

このプロジェクトは、人体内の 100 以上の検体を低侵襲で継続的にモニタリングし、研究者にデバイスを提供することを目的としています。 このプロジェクトでは、学術研究室が人体実験用の装置を開発するために追求している無数のバイオセンシング戦略を使用できる医療機器のテストベッドを開発します。 当社の技術的アプローチは、合成イオン チャネルと立体配座スイッチを CMOS アレイと組み合わせて、多くの分析物を並行して評価します。 私たちはすでにカスタマイズされた製造技術を利用できるようになり、タンパク質やシリコンセンサーの設計と製造におけるコストと障壁は低下する傾向にあります。

プロジェクトは、相互に依存する 4 つの段階を経て進行します。

プロジェクトは、相互に依存する 4 つの段階を経て進行します。

集中研究組織 (FRO) は、特定の中規模の科学または技術の課題に取り組むためにスタートアップのように組織された、期間限定のミッション重視の研究チームです。 FRO プロジェクトは、公共財として機能する革新的な新しいツール、テクノロジー、プロセス、またはデータセットを生み出し、科学技術の進歩をより広範に加速することを目的として、研究コミュニティに新しい能力を生み出すことを目指しています。 重要なのは、FRO プロジェクトは、インセンティブ、プロセス、使命、文化の矛盾により、既存の研究資金源が残した亀裂の間に落ちてしまうことが多いプロジェクトです。 政府機関が使命を達成し、科学の進歩を促進するために FRO スタイルの組織を活用できるプロジェクトのコンセプトは広範囲に及ぶと考えられます。

このプロジェクトは、4 つの研究段階で緊密なフィードバック ループと標準化が必要であり、医療機器業界にはこの種の研究を推進する動機がないため、FRO スタイルのモデルに適しています。 民間企業は通常、実証済みのバイオセンサーと予測可能な保険償還を活用して、糖尿病治療に最も関連する少数の分子に焦点を当てています。 独立した非営利機関は、実験者のコンソーシアムの形成を促進するために分子モニタリングに関する実験を標準化し、リスクを回避するのに最適です。 非営利団体 AddGene が遺伝物質へのアクセスを標準化および民主化したのと同じように、私たちは医療機器のアナログ機関の開発を目指しています。