„Odborníci nedávno odhadli, že USA potrebujú viac ako strojnásobiť počet denných testov na COVID-19, aby bolo možné krajinu do polovice mája bezpečne znova otvoriť, ale súčasné tampóny sa vyrábajú komplikovane, a výrobcovia jednoducho nie sú schopní zvýšiť produkciu na takú úroveň v takom krátkom časovom období, “povedal Richard Novak, Ph.D., vrchný štábny inžinier vo Wyss Institute, ktorý vedie medziinštitucionálne úsilie o vývoj úplne vstrekovaného tampónu, v spolupráci so zakladajúcim riaditeľom Wyss Institute Donaldom Ingberom, M.D., Ph.D. „Tieto nové tampóny môžu pomôcť splniť kritickú potrebu odberu vzoriek, diagnostikovať pacientov a študovať samotný vírus, aby bolo možné nájsť liečbu a vakcínu skôr. "
Projekt sa začal pred viac ako mesiacom, keď sa klinickí vedci z Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) obrátili na Ingbera so žiadosťou o pomoc pri riešení nedostatku tampónov v nemocnici, pretože pandémia COVID-19 práve kvitla. Ingber, Novák, a tím vedcov z Wyss sa zapojil do multidisciplinárneho úsilia, rýchlo si uvedomili, že nielenže môžu navrhnúť výmenu tampónu, jedinečné postavenie Wyss Institute na priesečníku akademickej obce a priemyslu znamenalo, že mohol spájať lekárov, ktorí potrebovali tampóny, vedci, ktorí ich vyvíjali, a výrobcovia, ktorí by ich dokázali rýchlo vyrobiť za nízke náklady, zefektívnenie procesu, aby sa tampóny dostali do rúk lekárov a sestier čo najrýchlejšie.
Web Wyss Institute v areáli Longwood je fyzicky prepojený s Beth Israel Deaconess Medical Center, dáva zmysel, že by o inštitúte Wyss hovorili ako o inovačnom partnerovi so schopnosťou vyriešiť tento typ otvoreného problému. Boli sme v strede zisťovania, ako presunúť našich zamestnancov do práce na diaľku, a zároveň začať nové výskumné úsilie súvisiace s ochorením COVID-19 v inštitúte; ale nedostatok tampónov je taký naliehavý problém, že rozhodnutie pomôcť ho vyriešiť bolo zbytočné. “
Donald Ingber, M.D., Ph.D., Zakladajúci riaditeľ Wyss Institute, Judah Folkman, profesor cievnej biológie na Harvardskej lekárskej fakulte a detskej nemocnici v Bostone, a profesor bioinžinierstva na Harvardskej John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS)
Nasofaryngeálne tampóny, ktoré sa v nemocniciach používajú viac ako 50 rokov, sa skladajú z dvoch častí:vstrekovanej plastovej rukoväte a absorpčného hrotu z mäkkého materiálu, akým je bavlna, polyester, alebo flockovaný nylon. Každý tampón je vyrobený vo viacstupňovom procese, potom zmontované, sterilizované, a zabalené, to všetko si vyžaduje značný čas a náklady. V rámci celkového úsilia o vytvorenie efektívnejšej alternatívy iné tímy na zvládnutie tejto výzvy využili 3D tlač, čo viedlo k niektorým užitočným krátkodobým riešeniam. Avšak, 3D tlač je v súčasnej dobe nákladná a vo veľkom ju môže vykonávať len obmedzený počet dodávateľov. Tím Wyss sa rozhodol vytvoriť nový dizajn, ktorý by bolo možné vyrábať pomocou vstrekovania, a nie 3D tlače, pretože vstrekovanie je rýchlejšie, lacnejšie, a bežne ho používa široká škála skúsených výrobcov zdravotníckych pomôcok na celom svete.
„V zásade sme museli vybudovať spoločnosť zdravotníckych pomôcok od začiatku, pretože sa pokúšame vytvoriť nový produkt, ukážte, že to funguje, a odoslať ho zákazníkom, ktorí to rýchlo potrebujú, a urobiť to, musíte zistiť produkciu, výroba, balenie, kontrola kvality, Klinické štúdie, atď., "povedal Novak. Okrem Novaka a Ingbera tím Wyss zahŕňa členov z celého inštitútu, ktorí svojimi rôznymi schopnosťami prispeli k riešeniu rôznych aspektov projektu, vrátane Dave Perryho, Ramsés Martínez, Isabel Chico-Calero, Adama Sesay, Pawan Jolly, a Jenny Tam.
V polovici marca, Ramy Arnaout, M.D., Ph.D. a James Kirby, M.D., ktorí vedú laboratórium klinickej mikrobiológie pri BIDMC, začal spolupracovať s tímom Wyss, ktorí vyvinuli a testovali nové návrhy tampónov, ktoré 3D vytlačili a navzájom si ukázali prostredníctvom videohovorov a e -mailu, keďže opatrenia sociálneho dištancovania im bránili fyzicky pracovať v rovnakom priestore. Pri opakovaných skúškach nakoniec sa rozhodli pre dizajn s flexibilným, hrot podobný medovej naberačke, ktorý by mohol byť tvarovaný vstrekovaním. Tím Wyss teraz poslal prototypy injekčne tvarovaných tampónov vyrobených spoločnosťou Proto Labs do ôsmich nemocníc a zdravotných stredísk na predklinické testovanie, v ktorom klinickí lekári hodnotia výkon tampónov na rôznych frontoch vrátane ich pohodlia a jednoduchosti použitia, ako aj ich schopnosť zhromaždiť dostatočne veľkú vzorku s detegovateľným množstvom vírusovej RNA.
Tento týždeň, tampóny sa testujú na ľudských subjektoch, ktoré dostanú normálny tampón do jednej nosnej dierky a prototyp tampónu navrhnutého spoločnosťou Wyss do druhej. Ak nové tampóny môžu zozbierať vzorku, ktorá obsahuje detegovateľné genetické informácie, pričom sú rovnako ľahko použiteľné a pohodlné ako existujúce tampóny, IPB zvýši výrobu finálneho vstrekovaného dizajnu, ktoré sa použijú v budúcich klinických skúškach a tím dúfa, sa stali široko akceptované lekárskou komunitou pri testovaní pacientov na COVID-19.
„Rýchlosť, s akou sa to všetko deje, je neuveriteľná - je vždy výzvou efektívne navrhnúť nový produkt v štandardnom časovom rámci, a pandémia priniesla výzvy, ktoré je potrebné vyriešiť v priebehu týždňov, párne dni, čo nám pripomenulo, ako dobre sa dokážeme prispôsobiť neočakávaným situáciám, “povedal Martínez, výskumný asistent, ktorý pracuje na návrhu a iterácii Wysových prototypov tampónov. „Okrem riešenia okamžitej potreby výterov, myslíme si, že tento nový dizajn môže mať trvalé využitie aj mimo pandémie, pretože jeho výrobný proces je lacnejší a efektívnejší, urobiť to životaschopným v ekonomikách mimo USA a dúfajme, že sa v budúcnosti zabráni takémuto nedostatku “.
Od začiatku projektu, tím sa zaviazal zabezpečiť, aby ich tampóny boli prístupné nemocniciam a výskumným zariadeniam v celej krajine s cieľom urýchliť testovanie, a sú súčasťou centra Mass General Brigham Center for COVID Innovation, ktoré zahŕňa členov väčšiny nemocníc v širšom okolí Bostonu. Pracovná skupina strediska pre výtery sa pravidelne stretáva prostredníctvom videokonferencie, aby sa navzájom informovala o svojom pokroku a potrebách, a ich návrhy a prototypy voľne sprístupnil prostredníctvom GitHub. Skupina tiež uľahčuje rozhovory s výrobnými partnermi o koordinácii výroby, balenie, a dodanie tampónov do nemocníc a testovacích stredísk, vrátane miestnych spoločností v Massachusetts a New Hampshire.
„Skutočne na mňa zapôsobilo, ako vzájomne spolupracujú všetky tieto nemocnice a spoločnosti - ukazuje to, že zapojení ľudia sú skutočne investovaní do vývoja riešení na záchranu životov počas tejto krízy, akýmkoľvek spôsobom môžu, “povedal Perry, štábny inžinier vo Wyss Institute, ktorý pracuje na baliacich a sterilizačných riešeniach pre tampóny.
Práve dosiahnutie a nadviazanie spojenia v kilometroch a časových pásmach umožnilo, aby sa tento týždeň uskutočnili skúšky v SUNY Downstate v New Yorku a divízii patogénov a mikrobiómov spoločnosti TGen, TGen North, v Arizone. Klinické laboratórium TGen North testuje nové tampóny Wyss bok po boku proti existujúcim tampónom na dobrovoľníkoch z výskumných laboratórií, a taktiež spracováva testy na COVID-19 pre niekoľko krajov a kmeňových národov v severnej Arizone.
„Všimli sme si, že najväčším problémom lekárov, ktorí nám posielajú vzorky na test, je, že tampónov, ktoré používajú, je nedostatok, a sú doobjednané u všetkých hlavných výrobcov, “povedal Tim McDaniel, Ph.D., senior viceprezident pre nové príležitosti v TGen. „Mať ďalších výrobcov so schopnosťou masívne vyrábať tampóny bude veľkým prínosom pre lekárske skupiny v celej krajine, a sme hrdí na to, že pomáhame hodnotiť tampóny Wyss, aby sme toto úsilie ďalej podporovali. “
V SUNY downstate, tampóny sa používajú spolu s existujúcimi tampónmi na odber vzoriek od zdravotníckych pracovníkov v prípade núdze, intenzívna starostlivosť, a lôžkové oddelenia ako súčasť malého pokusu s cieľom zistiť, či ľudia, ktorí sú infikovaní koronavírusom, ale nevykazujú príznaky, môžu vírus stále prenášať na iných. Oddelenie patológie nemocnice spolupracuje s Wyss Institute na plánoch väčšieho klinického skúšania na vyhodnotenie výkonu tampónov na základe údajov z prebiehajúceho pokusu.
„Jednou zo strieborných línií tejto pandémie je, že skutočne pozinkovala inštitúcie, aby sa navzájom kontaktovali a spoločne pracovali na riešení spoločných problémov, “povedal Noriyuki Murakami, M.D., klinický odborný asistent na lekárskej klinike Downstate a akademický hospitál dohliadajúci na obyvateľov Fakultnej nemocnice v Brooklyne. „Toto je prvýkrát, čo spolupracujeme s Wyss Institute, a bol to veľký vývoj pre SUNY Downstate - dúfame, že tento trend bude pokračovať aj s inými inštitúciami. “
Ingber dodal, „Riešenie tejto krízy bude pochádzať z reakcií vedcov, inžinieri, a klinickí lekári, ktorí pracujú individuálne a spolupracujú po celom svete. My vo Wyss Institute sme hrdí na to, že sme súčasťou riešenia; to je dôvod, prečo bol inštitút vôbec vytvorený. “
Za zistenie zmien metabolizmu môžu zodpovedať črevné imunitné bunky
Rybí sliz by mohol byť potenciálnym zdrojom výskumu nálezov antibiotík
Črevné baktérie môžu predpovedať riziko pľúcnej hypertenzie
Alkohol poškodzuje mikrobiómy v ústach
To, čo jete, môže zmeniť spôsob, akým antibiotiká ovplyvňujú vaše črevo
Hydrogen Breath nepochádza z atola Bikini
Diagnostika vírusových infekcií pomocou mikro a nanorozmerných technológií
Potreba celej populácie, rýchly, citlivý, a nákladovo efektívne diagnostické testovanie sa výrazne zvýšilo v dôsledku závažného akútneho respiračného syndrómu koronavírusu 2 (SARS-CoV-2), pôvodca koro
Výskum ukazuje, ako črevné mikróby ovplyvňujú žalúdočnú chrípku
Nová štúdia ukazuje, že črevné mikróby môžu modulovať závažnosť norovírusovej infekcie (žalúdočná chrípka, alebo zimné zvracanie), na základe prvého postihnutého čreva. Publikované v časopise Mikrobi
Nová stratégia môže posilniť komunikáciu čriev a mozgu
Komunikačný systém medzi črevom a mozgom je známy ako os čreva a mozgu a je dobre zavedený. Teraz, vedci vyvinuli stratégiu, ktorá zvyšuje objem komunikácie medzi črevom a telom, dláždiť cestu pre nov