Den unge iværksættervirksomhed Accelerbiotics har fået 470.000kr. til at udvikle to nye platforme til hurtigere analyser, der udføres i stor stil i medicinalvirksomheder, i forskning og på hospitaler.
Accelerbiotics – en start-up fra DTU Biosustain – har fået en bevilling fra Innovationsfonden til videreudvikling og test af to platforme, der kan udføre elektroforese, oprensning og elektroporering. Elektroforese indgår som et led i test af gener og proteiner og bruges i stor stil i forskning, sygdomstest og retsmedicinske sager.
I dag foregår metoderne i høj grad manuelt, hvilket gør processerne træge og tidskrævende, da der typisk er mange prøver, der skal analyseres på samme tid. Det har Simo Abdessamad Baallal Jacobsen selv oplevet i sit daglige arbejde. De seneste år har han arbejdet som forskningslaborant på DTU Biosustain, hvor han har håndteret tusindevis af elektroforeser og oprensninger og elektroporationer. Ofte har forskerne måtte væbne sig med tålmodighed, da svaret på analyserne tager lang tid at tilvejebringe.
Derfor grublede han i længere tid over, hvordan man kunne opfinde en ny og hurtigere måde at udføre disse afgørende trin i forskningen. Den idé blev startskuddet til Accelerbiotics, som tidligere har modtaget en bevilling fra DTU på 150.000kr., men som med den nye bevilling fra Innovationsfonden kan få yderligere luft under vingerne.
”Ideen var ganske simpel. Jeg ønskede at udvikle en maskine, som ville kunne håndtere over tusind prøver på samme tid, og som også ville kunne effektivisere arbejdet med at fylde prøver i. Desuden har jeg arbejdet på at skabe et dynamisk design, som via kamerateknologi lynhurtigt er i stand til at aflæse testresultaterne. Det har ikke kun et stort potentiale i forskningsverdenen, men også i store medicinalvirksomheder, hvor elektroforeser er et sløvt led i produktudviklingen,” siger Simo Abdessamad Baallal Jacobsen.
Lettere håndtering og aflæsning
Ønsket om hurtigt at give Accelerbiotics luft under vingerne er blevet yderligere styrket i den nuværende Corona-krise, hvor behovet for øget testkapacitet er massivt. Den nye bevilling skal derfor sikre, at virksomheden hurtigt kan udvikle og teste teknologien, som herefter forhåbentlig kan bringes på markedet i løbet af det næste år.
"Ideen var ganske simpel. Jeg ønskede at udvikle en maskine, som ville kunne håndtere over tusind prøver på samme tid, og som også ville kunne effektivisere arbejdet med at fylde prøver i"
Simo Abdessamad Baallal Jacobsen, forskningslaborant på DTU Biosustain og stifter af Accelerbiotics
Prøverne kan håndteres lettere end i dag, da de passer ned i nogle standardbakker (kaldet SBS-format) – og specielt aflæsningen af resultaterne vil blive speedet markant op. Samtidig er behovet for ingredienser til reaktionen såsom dyre væsker og plastik mindre, hvilket vil gøre det langt billigere og mere bæredygtigt at udføre testene.
”Med den nye bevilling vil vi være i stand til at videreudvikle vores prototyper og bygge to professionelle instrumenter – det ene til oprensning og elektroporation og det andet til elektroforese. Derefter vil de være klar til certificering,” siger han.
Teknologien er flyveklar
Virksomheden har bygget to nye platforme, hvor den nye bevilling skal udvikle begge. Den ene platform kan udføre oprensning og elektroporation, mens den anden udelukkende udfører hurtigere elektroforeser.
Teknologierne bag platformene er allerede patenteret på DTU Biosustain og siden placeret i opstartsvirksomheden Accelerbiotics. Derudover skal et nyligt etableret samarbejde med Alexandra Instituttet hjælpe til at udvikle ny software for at sikre effektiv og automatiseret aflæsning af resultaterne fra kameraer.
”Teknologien er moden og klar. Jeg forventer, at man med professionelle produktionsfaciliteter kan producere maskinerne inden for Denmarks grænser på 2-5 måneder,” afslutter han.
1. PCR
Forskere har mange gange brug for at analysere arvemasse (DNA eller RNA) og til tider proteiner for at svare på, hvilken virus, bakterie eller genetisk sammensætning, der er tale om i en prøve. For at kunne analysere arvemassen, må den lille mængde, der befinder sig i en prøve, ofte først kopieres millioner af gange. Dette trin hedder PCR (polymerase chain reaction) og – såfremt den er nødvendig – udføres forud for elektroforese-delen.
2. Oprensning
Når arvemassen er kopieret millioner af gange, skal de små stykker ofte oprenses fra resten af ’celle-snasket’ og arvemassen. Det gøres i dag typisk i dyre kits, men med den nye platform fra Accelerbiotics bliver dette trin billigere og mere bæredygtigt.
3. Elektroforese
Når arvemassen er oprenset, skal det adskilles i forhold til størrelse. Adskillelsen gøres ved strøm; jo kortere et stykke er, jo hurtigere vil det bevæge sig i en sej væske (gel). I dag pipetteres prøverne manuelt ned i en støbt gelé og aflæses manuelt. I stedet for en håndfuld eller op til typisk 96 prøver, kan Accelerbiotics’ platform håndtere 16 kassetter af 96 prøver – dvs. 1536 prøver på en gang. For at kunne se stykkerne, tilsættes fluorescens, som under UV-lys får arvemassen til at lyse op i et bestemt mønster.
4. Resultat
Mønsteret afslører, hvilken virus, bakterie eller fx genetisk sammensætning/fejl, der er tale om. Dette er vigtigt at vide for at diagnosticere virussygdomme som COVID-19 eller i retsmedicinske sager. I Accelerbiotics platform kan et kamera tage et billede af alle prøverne på én gang igennem alle kassetterne. Platformen vil også med software automatisk kunne dele svarerne op i grupper alt efter indstillingen. Platformen kan altså ses som nogle kendte reaktioner, der udføres i stakke i en ’fotoboks’.
5. Brug af arvemassen
Den ene platform kan også bruges til at indføre fremmede gener eller DNA-fragmenter i cellerne via såkaldt elektroporation. På den måde kan cellen få nye egenskaber, hvilket er vigtigt i forskning og medicinudvikling. Platformen fra Accelerbiotics kan udføre elektroporation hurtigere, billigere og mere bæredygtigt end i dag, bl.a. fordi elektroderne genbruges og der bruges færre reagenser.