Uudet nenänielun vanupuikot siirtyvät COVID-19-tautitutkimuksiin

Wyss Instituutin sivusto Longwoodin kampuksella on fyysisesti yhteydessä Beth Israel Deaconess Medical Centeriin, joten on järkevää, että he pitävät Wyss-instituuttia innovaatiokumppanina, joka kykenee ratkaisemaan tämän tyyppisen avoimen ongelman. Olimme parhaillaan selvittämässä, miten siirrämme henkilöstömme etätyöhön ja aloitimme samalla uusia COVID-19-tutkimuksia instituutissa; mutta vanupuikkojen puute on niin kiireellinen ongelma, että päätös sen ratkaisemisesta oli turha. "

Donald Ingber, M.D., Ph.D., Wyss -instituutin perustaja, Juudalainen kansanmies, verisuonibiologian professori Harvardin lääketieteellisessä koulussa ja Bostonin lastensairaalassa, ja biotekniikan professori Harvardin John A.Paulsonin teknillisen korkeakoulun (SEAS) oppilaitoksessa

Suunnittele ja toimita parempi vanupuikko

Sairaaloissa yli 50 vuotta käytetyt nenänielun vanupuikot koostuvat kahdesta osasta:ruiskupuristetusta muovikahvasta ja imukykyisestä kärjestä, joka on valmistettu pehmeästä materiaalista, kuten puuvillasta, polyesteri, tai nyljettyä nylonia. Jokainen vanupuikko valmistetaan monivaiheisessa prosessissa, sitten koottu, steriloitu, ja pakattu, kaikki tämä vaatii paljon aikaa ja rahaa. Osana yleistä pyrkimystä luoda virtaviivaisempi vaihtoehto muut tiimit ovat hyödyntäneet 3D -tulostusta vastatakseen tähän haasteeseen, mikä on johtanut hyödyllisiin lyhyen aikavälin ratkaisuihin. Kuitenkin, 3D -tulostus on tällä hetkellä kallista, ja vain rajallinen määrä toimittajia voi tehdä sen laajassa mittakaavassa. Wyssin tiimi päätti luoda uuden mallin, joka voitaisiin valmistaa ruiskuvalulla 3D -tulostuksen sijasta, koska ruiskupuristus on nopeampaa, edullisempi, ja sitä käyttää rutiininomaisesti laaja valikoima kokeneita lääkinnällisten laitteiden valmistajia maailmanlaajuisesti.

"Meidän on olennaisesti pitänyt rakentaa lääkinnällisiä laitteita valmistava yritys tyhjästä, koska yritämme luoda uutta tuotetta, osoittaa toimivansa, ja lähetä se asiakkaille, jotka tarvitsevat sitä nopeasti, ja tehdä se, sinun täytyy selvittää tuotanto, valmistus, pakkaus, laadunvalvonta, kliiniset tutkimukset, jne., "sanoi Novak. Novakin ja Ingberin lisäksi Wyss -tiimiin kuuluu jäseniä instituutin eri puolilta, jotka ovat osallistuneet eri taitoihinsa projektin eri puolien käsittelemiseksi, mukaan lukien Dave Perry, Ramsés Martínez, Isabel Chico-Calero, Adama Sesay, Pawan Jolly, ja Jenny Tam.

Maaliskuun puolivälissä Ramy Arnaout, M.D., Ph.D. ja James Kirby, M.D., jotka johtavat BIDMC:n kliinisen mikrobiologian laboratoriota, alkoi tehdä yhteistyötä Wyss -tiimin kanssa, jotka kehittivät ja testasivat uusia vanupuikomalleja, jotka 3D -tulostettiin ja näytettiin toisilleen videopuheluiden ja sähköpostin välityksellä, koska sosiaaliset etäisyystoimenpiteet estivät heitä työskentelemästä fyysisesti samassa tilassa. Toistuvien kokeiden aikana lopulta he päättivät suunnitella joustavan hunaja-kauhan kaltainen kärki, joka voidaan ruiskupuristaa. Wyssin tiimi on nyt lähettänyt Proto Labsin valmistamat ruiskupuristetut pyyhkeet prototyypeille kahdeksaan sairaalaan ja terveyskeskukseen prekliinisiin testeihin, jossa lääkärit arvioivat vanupuikkojen suorituskykyä eri rintamilla, mukaan lukien niiden mukavuus ja helppokäyttöisyys, sekä niiden kyky kerätä riittävän suuri näyte havaittavilla määrillä virus -RNA:ta.

Tämä viikko, vanupuikkoja testataan ihmisillä, jotka saavat normaalin vanupuikon yhteen sieraimeen ja Wyssin suunnitteleman pyyhkeen prototyypin toiseen. Jos uudet pyyhkeet voivat kerätä näytteen, joka sisältää havaittavaa geneettistä tietoa ja on samalla helppokäyttöinen ja mukava kuin vanhat pyyhkeet, IPB tehostaa lopullisen ruiskupuristetun mallin tuotantoa, joita käytetään tulevissa kliinisissä tutkimuksissa ja joukkue toivoo, lääketieteellinen yhteisö on laajalti omaksunut testatessaan potilaita COVID-19-taudin varalta.

"Nopeus, jolla tämä kaikki tapahtuu, on uskomatonta - uuden tuotteen tehokas suunnittelu on aina haaste, jopa normaalissa aikataulussa, ja pandemia on tuonut haasteita, jotka on ratkaistava viikkoissa, jopa päiviä, joka on muistuttanut meitä siitä, kuinka hyvin voimme sopeutua odottamattomiin tilanteisiin, "sanoi Martínez, tutkimusavustaja, joka on työskennellyt Wyssin prototyyppipuikkojen suunnittelun ja iteroinnin parissa. "Sen lisäksi, että vastataan välitöntä pyyhkäisytarvetta, Uskomme, että tällä uudella mallilla voi olla jatkuvaa käyttöä pandemian jälkeen, koska sen valmistusprosessi on halvempi ja virtaviivaisempi, tekee siitä elinkelpoisen Yhdysvaltojen ulkopuolisissa talouksissa ja toivottavasti estää tällaisen pulaa tapahtumasta tulevaisuudessa. "

Maiden välinen yhteistyö

Hankkeen alusta lähtien, tiimi on sitoutunut varmistamaan, että niiden pyyhkeet ovat saatavilla sairaaloille ja tutkimuslaitoksille ympäri maata testauksen nopeuttamiseksi, ja ovat osa Mass General Brigham COVID -innovaatiokeskusta, johon kuuluu jäseniä useimmista Bostonin alueen sairaaloista. Keskuksen pyyhkäisytyöryhmä kokoontuu säännöllisesti videoneuvottelun kautta ja tiedottaa toisilleen edistymisestään ja tarpeistaan, ja on asettanut mallit ja prototyypit vapaasti saataville GitHubin kautta. Ryhmä myös helpottaa neuvotteluja valmistuskumppaneiden kanssa tuotannon koordinoimiseksi, pakkaus, ja vanupuikkojen toimittaminen sairaaloihin ja testauskeskuksiin, mukaan lukien paikalliset yritykset Massachusettsissa ja New Hampshiressa.

"Olen todella vaikuttunut siitä, kuinka yhteistyössä kaikki nämä sairaalat ja yritykset toimivat keskenään - se osoittaa, että asianomaiset ihmiset ovat aidosti panostaneet ratkaisujen kehittämiseen ihmishenkien pelastamiseksi tämän kriisin aikana, millään tavalla he voivat, "sanoi Perry, Wyss -instituutin henkilöstöinsinööri, joka työskentelee vanupuikkojen pakkaus- ja sterilointiratkaisujen parissa.

Tämän viikon kokeilut New Yorkin SUNY Downstatessa ja TGen's Pathogen and Microbiome Divisionissa ovat mahdollistaneet tavoittamisen ja yhteyksien luomisen mailien ja aikavyöhykkeiden välillä. TGen North, Arizonassa. TGen North Clinical Laboratory testaa uusia Wyss-vanupuikkoja rinnakkain olemassa olevia vanupuikkoja vastaan ​​tutkimuslaboratorioidensa vapaaehtoisilla, ja käsittelee myös COVID-19-testejä useille Pohjois-Arizonan maakunnille ja heimokansoille.

"Olemme huomanneet, että suurin pullonkaula lääkäreillä, jotka lähettävät meille näytteitä testattavaksi, on se, että heidän käyttämistään pyyhkeistä on pulaa, ja ne tilataan jälkikäteen kaikilla suurilla valmistajilla, "sanoi Tim McDaniel, Ph.D., TGenin uusien mahdollisuuksien johtaja. "Lisävalmistajien saaminen, joilla on kyky valmistaa vanupuikkoja laajamittaisesti, on valtava etu lääketieteellisille ryhmille ympäri maata, ja olemme ylpeitä voidessamme auttaa arvioimaan Wyssin pyyhkeitä, jotta voimme jatkaa tätä työtä. "

SUNY Downstate, vanupuikkoja käytetään olemassa olevien vanupuikkojen rinnalla näytteiden keräämiseen terveydenhuollon työntekijöiltä hätätilanteessa, tehohoito, ja sairaalaosastot osana pientä kokeilua sen selvittämiseksi, voivatko ihmiset, jotka ovat saaneet koronaviruksen, mutta eivät osoita oireita, voivat edelleen välittää viruksen muille. Sairaalan patologian osasto työskentelee myös Wyss -instituutin kanssa suunnitelmissa laajemmasta kliinisestä tutkimuksesta, jossa arvioidaan vanupuikkojen suorituskyky meneillään olevan tutkimuksen tietojen perusteella.

"Yksi tämän pandemian hopeavuorauksista on se, että sillä on todella sinkittyjä instituutioita tavoittamaan toiset ja työskentelemään yhdessä yhteisten ongelmien ratkaisemiseksi, "sanoi Noriyuki Murakami, M.D., kliininen apulaisprofessori Downstaten lääketieteen laitoksella ja akateeminen sairaalahoitaja, joka valvoo Brooklynin yliopistollisen sairaalan asukkaita. "Tämä on ensimmäinen kerta, kun teemme yhteistyötä Wyss -instituutin kanssa, ja se on ollut suuri kehitys SUNY Downstatelle - toivomme, että tämä suuntaus jatkuu myös muiden instituutioiden kanssa. "

Ingber lisäsi, "Ratkaisu tähän kriisiin tulee tutkijoiden vastauksista, insinöörit, ja lääkärit työskentelevät yksilöllisesti ja yhteistyössä ympäri maailmaa. Me Wyss -instituutissa olemme ylpeitä voidessamme olla osa ratkaisua; juuri siksi instituutti perustettiin. "

• Kaksosten kanssa tehty tutkimus osoittaa, että COVID-19-oireilla on geneettinen vaikutus
• Uusi ohje antaa näyttöön perustuvia suosituksia EoE:n kliiniseen hoitoon