Gründer og oppfinner Stig Morten Borch (66) smiler da han har redegjort for teknologien som ligger til grunn for at SpinChip Diagnostics skal få produktet sitt ut på verdensmarkedet allerede i 2022.
– Vi liker å si at vi driver med fluid-akrobatikk. Det er ikke lett, men nødvendig for å få en enklere og raskere, men mer presis blodanalyse, sier Borch.
Det er allerede gått sju år siden selskapet ble etablert i samarbeid med Sintef, hvor han da var ansatt. Nå er de blitt 19 ansatte og er i ferd med å vokse ut av Sintefs lokaler i Forskningsveien på Gaustad.
– Det som er det mest morsomme med denne typen plattformutvikling, er tverrfagligheten. Dette krever topp kompetanse innen fysikk, kjemi og materialteknologi, mer spesifikt innen mikrofluidikkutvikling, instrumentutvikling med avanserte optiske utlesningssystemer og bildebehandling samt immunkjemi basert på nanoteknologi, sier Borch.
Kaffemaskin
Ny sensorbrikke kan oppdage livstruende tilstand i løpet av få minutter
Administrerende direktør Lars Halvor Langmoen som ble hentet til SpinChip etter å ha vært med å bygge opp solenergiselskapet Norsun, forklarer teknologien på den enkleste måten:
– Du kan sammenlikne dette med en Nespressomaskin. Du har en kapsel som suger opp en dråpe blod i en analysebrikke. Et lite stikk i fingeren er nok. Du putter kapselen inn i apparatet og i løpet av noen minutter får du vite hvilken diagnose du har.
Inne i denne lille kapselen gjør vi det samme som store avanserte maskiner, men helt uten pumper og ventiler.
Stig Morten Borch, gründer
Det høres enkelt ut, men bak denne sammenlikningen ligger foreløpig sju års teknologiutvikling. Og selv om de har en prototype klar, utvikles alle elementer videre, forøvrig i nært samarbeid med Tronrud Engineering, Sintef og Akershus universitetssykehus. Et nytt regelverk i EU, knyttet til in vitro diagnostikk, krever også at det må gjennomføres kliniske studier for å få CE-merket produktet.
– Vi jobber mot å få gjennomført disse studiene i 2021 og starte salg av brikker og apparat i 2022, sier Borch.
Hjerteinfarkt
Langmoen sier at SpinChip i første omgang vil utvikle tester for bruk både på sykehus og legekontorer. Disse ønsker seg raskere og mer presise blodprøve-analyser.
Dette er også årsaken til at den første analysen som utvikles på SpinChip-plattformen er for høysensitiv måling av proteinet troponin fra hjertemuskel, som indikerer at en pasient kan ha hjerteinfarkt.
Her er det ingen tid å miste, og tilsvarende analyse på et sykehuslaboratorium kan i dag ta timer før resultatet foreligger.
Tåkefangere kan løse lokal vannmangel
– Det finnes raske tester også i dag, men de krever relativt mye blod og er ikke sensitive og presise nok. 90 prosent av disse hjertemarkørtestene gjøres derfor på store laboratorier. Vår høysensitive troponintest blir like sensitiv og presis som de som gjøres på laboratoriene.
Langmoen anslår at markedet bare for hjertetester er på en milliard dollar, mens det globale markedet for pasientnære blodanalyser kan være på over 14 milliarder dollar.
Kom fra Nycomed
Borch har vært forskningsdirektør i Nycomed og var sentral i utviklingen av det han kaller «en godt gjemt suksess» - plattformen NycoCard som gjorde det mulig å utføre ulike typer pålitelige blodprøvemålinger ute i primærhelsetjenesten. Etter at Nycomeds divisjon for in vitro diagnostikk ble kjøpt opp av Axis-Shield, ledet han der utviklingen av Afinion-plattformen.
I 2006 sluttet han i Axis-Shield og begynte etter hvert som seniorforsker i Sintef.
– Her tente folk på ideene mine umiddelbart. Jeg fikk penger og tilgang på dyktige fagfolk innen mikrofluidikk og optikk, sier Borch.
I 2012 etablerte han SpinChip for å utvikle en plattform der man ved hjelp av ulike reagenser klarer å avdekke CRP ved betennelser og troponin ved hjerteinfarkt.
Teknologien
Analysen krever en dråpe blod som kan tas ut med et stikk i fingeren. Selskapet har utviklet sin egen brikke med en hane som suger opp blodet. Når denne lukkes, er brikken låst og tett. Så settes den inn i analysemaskinen på samme måte som du tidligere la CD i en skuff til spilleren. Hver brikke er merket med en QR-kode som leses av i instrumentet og instruerer det om prosesseringen av brikken.
– Disse brikkene er like utvendig, men inni er de designet for å matche ulike familier av analyser og prøver. Vi kan lage ulike brikker avhengig av det kjemien krever. Vi har ikke noe låst format på hva vi kan analysere og dette er faktisk helt unikt, sier Borch.
Inne i instrumentet lades brikken inn i et to-akset sentrifugesystem for prosessering. Den spinner opp til 2500 omdreininger i minuttet.
En kamerachip leser QR-koden og tar i løpet av en kjøring opp til 5000 bilder for å kontrollere prosessene i brikken.
Borch og hans stab har utviklet to optiske målesystemer. Det ene avleser fargesignaler som genereres gjennom analysen på overflater eller i løsninger. Det andre er en enda mer følsom laserbasert utlesingsenhet for måling av en unik type fluorescens som Borch vil holde hemmelig.
Avansert kjemi
– Men nå må vi ikke glemme selve analyseprosessen og kjemien her da, sier Borch entusiastisk.
– Inne i denne lille kapselen gjør vi det samme som store avanserte maskiner, men helt uten pumper og ventiler. Væskestrømningene inni brikkene styres ved at vi endrer orienteringen av brikken relativt til sentrifugalfeltet. Vi har både tørre og flytende reagenser som skal interagere med blodet. I løpet av få sekunder separeres først plasma fra blodceller parallelt med at vi løser opp de tørre reagensene mens analysen pågår.
I kjemien ligger et annet unikt element. Hørt om Ugelstad-kulene? Borch og co. ivaretar arven godt fra Sintef ved blant annet å bruke monodisperse partikler – bare at disse «perlene» ikke er magnetiske partikler.
– Perlene dekkes av spesifikke antistoffer for eksempel mot hjertetroponin som kan binde til seg troponin i prøven for deretter å binde fluoriserende merkelapper som genererer signalet vi måler ved hjelp av vårt eget utlesningssystem. Til slutt måles lys fra merkelappene som er direkte proporsjonalt med mengden troponin i bloddråpen, sier Borch.
Trenger en partner
SpinChip er nå ute i markedet for å finne en eller flere globale partnere som kan bidra i den siste fasen og viktigst: Få produktet ut på verdensmarkedet i løpet av 2022. Både giganter som Abbott, Roche og Siemens Healthineers samt mellomstore aktører er interessante, og produksjon i Norge vil de ikke utelukke.
I tillegg må enhetskostnaden på brikken som skal selges i stor skala i tillegg til analyseinstrumentet, ikke ligge over to euro. Borch er optimistisk:
– Når vi presenterer teknologien og analysesensitivitetene vi oppnår for potensielle partnere, får de hakeslepp, altså.
Bruker Nansen-løsning: – Fungerer nesten uansett
