تأسست Brain Beat في عام 2014 كشركة ناشئة تعمل عند تقاطع الطب وتكنولوجيا المعلومات.الاتجاه الرئيسي للشركة
الصورة: إيجور تسفيتكوف / هايتك
المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة Brain Bitأصبح إدوارد كريزانوفسكي مهتمًا بمشكلة مرضى السكر بعد لقائه بالأطباء في أحد الاجتماعات حول عمله الحالي - في ذلك الوقت كان يعمل في مشاريع أخرى تعتمد على التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء. سمع كريزانوفسكي من الأطباء إحصائيات مخيفة - يوجد في روسيا حوالي 5 ملايين شخص مصاب بمرض السكري، وفي جميع أنحاء العالم هناك ما يقرب من 422 مليون شخص يعانون من مرض السكري. علاوة على ذلك، فإن عدد مرضى السكري يتضاعف كل اثنتي عشرة سنة. في كل عام، يموت حوالي 1.6 مليون شخص بسبب مرض السكري على هذا الكوكب، وبحلول عام 2030، ستكون كل سبع حالات وفاة بسبب هذا المرض. كما أن حياة مرضى السكر معقدة أيضًا بسبب الطريقة التي يراقبون بها صحتهم. للتحقق من مستوى الجلوكوز في الدم، عليك وخز الجلد في كل مرة، الأمر الذي لا يسبب الانزعاج الجسدي فحسب، بل يسبب أيضًا خطر الإصابة بالعدوى، وبالتالي الاستخدام المحدود: لا يستحق وخز إصبع غير مغسول في الشارع.
قرر Kryzhanovsky أن تطوير غير الغازيةيمكن أن يكون جهاز السكري مثالاً رائعًا على كيفية مساعدة الفيزياء للطب. تخرج إدوارد من الجامعة الكبيرة في سان بطرسبرغ في اتجاه "فيزياء الجسيمات الأولية". ومنذ لحظة التخرج ، كان يحلم بمواصلة عمل أينشتاين: لإيجاد بداية واحدة بين التفاعلات الأساسية للعالم المادي. لقد أجرى العلماء العظماء ، بما في ذلك ستيفن هوكينج ، أبحاثًا مماثلة ، لكن التنفيذ العملي لهذه النظريات أمر في المستقبل البعيد. في حين أن حل المشكلات العالمية المتعلقة بصحة الإنسان يتطلب خطوات عملية وملموسة الآن. قرر إدوارد أن شركته ذات التقنية العالية هي أفضل طريقة لتطبيق معرفته وخبرته. يضم الفريق الأول من "Brain Beat" العديد من الأطباء والمبرمجين والمهندسين البارزين ، الذين التقى معظمهم بإدوارد أثناء دراسته في جامعة ولاية سانت بطرسبرغ. هذه هي الطريقة التي ظهر بها بدء التشغيل من أجل إنشاء غلوكمتر غير جراحي وغير رديء.
على وشك الفيزياء والبيولوجيا
بينما كان إدوارد لا يزال في كلية الدراسات العليا، اختار الفيزياء الحيوية لمسيرته العلمية. ووفقا له، فإن هذا الاتجاه يسمح لنا برؤية النتائج الحقيقية للتطورات العلمية.
في نهاية التسعينيات، تم تطوير Kryzhanovskyالتكنولوجيا التي يمكن أن تميز بين الزيوت العطرية الاصطناعية والطبيعية. ولا تزال هذه الطريقة مستخدمة في قسم شركة إستي لودر المتخصصة في إنتاج مستحضرات التجميل الطبيعية. تمت دعوة إدوارد، باعتباره عالما واعدا، إلى فترة تدريب في ولاية مينيسوتا، الولايات المتحدة الأمريكية. ولكن بعد ثلاثة أشهر من الممارسة، على الرغم من الآفاق الأمريكية الرائعة، عاد إدوارد إلى روسيا، لأنه أراد تطوير العلوم المحلية.
في عام 2003، دافع كريزانوفسكي عن أطروحته، وبعد أربع سنوات، أسس مع صديقه، وهو أيضًا خريج قسم الفيزياء بجامعة ولاية سانت بطرسبرغ، أرمين غريغوريان، شركة Bioenergy Technologies، التي كانت تعمل على تطوير مجمعات لتعليم الناس التحكم في عواطفهم وحالتهم العقلية. قام جهاز البرمجيات الذي طوره كريجانوفسكي وجريجوريان بمحاكاة حالة اللعب، وكان الموضوع يتحكم في الشكل الذي يظهر على الشاشة دون استخدام الماوس أو لوحة المفاتيح أو أي جهاز مادي آخر. تم التأثير على الشخصية فقط من خلال التغيرات في الوعي.
الصورة: إيجور تسفيتكوف / هايتك
كان كريزانوفسكي مسؤولاً عن المفهوم الرياضيالنماذج والخوارزميات المحسوبة ، و Grigorian كتب رموز البرمجيات والبرامج المتقدمة. شارك في المشروع أطباء ومهندسون ومصممون. إحدى الطرق - يتم استخدام الواجهة العصبية القائمة على التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء في معهد Brain RAS. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء الطريقة الوحيدة غير الجراحية لتحديد حالة المخ مع ملاحظة ديناميات مستوى الأكسجين في الأوعية. تكلفة الجهاز أقل بمئات المرات من تركيب جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي ، ونطاق المهام قابل للمقارنة.
التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء لتشخيص السرطان
في الطب ، التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراءتستخدم كأداة لدراسة الكيمياء الحيوية الأنسجة. الطيف بالأشعة تحت الحمراء ، على وجه الخصوص ، حساس لهيكل وتركيز الجزيئات (البروتينات ، الحمض النووي) وهو أقل قابلية للتطبيق للكشف عن الجزيئات الصغيرة الموجودة في الخلايا بتركيزات منخفضة. التغييرات في أطياف الأشعة تحت الحمراء للمواد البيولوجية تشير إلى الأمراض المرتبطة ضعف التركيب الكيميائي الحيوي للعينة. على سبيل المثال ، غالباً ما ترتبط التغيرات السرطانية بوجود عدة نوى في الخلية. وفقا لذلك ، يظهر التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء التغيرات التشخيصية المرتبطة بزيادة امتصاص الأحماض النووية.
جمع البيانات وتفسيرها ممكن أيضاالطريقة الكلاسيكية (دراسة شدة نطاقات الامتصاص المميزة من الأطياف) ، أو عن طريق إنشاء خرائط مكانية لشدة الترددات. في الحالة الأخيرة ، يتم استخدام مجهر الأشعة تحت الحمراء ، والذي يسمح بالتقاط الأطياف بالتتابع من نقاط محددة من العينة ، ثم عرض النتيجة كرسم ثلاثي الأبعاد.
ميزة هذه الطريقة البحثيةبراعة الجهاز: لدراسة مجموعة واسعة من الاضطرابات في الأنسجة المختلفة لا يتطلب تعديل التكوين خطيرة أو استخدام كاشفات خاصة والكواشف.
لمدة 12 عاما تقريبا من العمل ، وفريق Kryzhanovsky منقام عشرة أشخاص بتطوير ستة أجهزة طبية يتم استخدامها في أكثر من 30 دولة ، ومن بين 2،000 عميل ، يوجد حوالي 50٪ من العيادات الأجنبية. سمحت أموال من بيع التقنيات للشركة بالمشاركة في العلوم والتطورات الجديدة دون استثمارات الطرف الثالث في المراحل الأولية.
الصورة: إيجور تسفيتكوف / هايتك
جهاز متقدم للتحكم في المشاعرموجود الآن في شكل أداة في متناول الجماهير. يدعي العالم نفسه: بعد أن تعلم إدارة العواطف، فإن الشخص الذي يعاني من موقف مرهق قادر على الانتقال إلى حالة مريحة، دون السماح للتوتر بتعطيل عمل الجسم. يتيح لك التبديل الواعي لمراحل نشاط الدماغ الحصول على قسط كافٍ من النوم بشكل أسرع بكثير.
الفيزياء في الغدد الصماء
لا يوجد علاج لمرض السكري اليوميقدم الأطباء توصيات فقط بشأن التغذية ويصفون الأدوية لخفض مستويات الجلوكوز في الدم. النوع الثاني من مرض السكري لا يتطلب لقطات الأنسولين ، في حين أن السيطرة على مرض من النوع الأول يتم عن طريق الحقن تحت الجلد من الأنسولين. يتم تحديد جرعة الدواء على أساس مؤشرات السكر في الدم. حتى وقت قريب ، كان من الممكن فقط قياس مستوى الجلوكوز عن طريق الطريقة الغازية: اختراق الجلد ، تطبيق الدم على شريط الاختبار ، والحصول على قراءة من العداد. السكري من النوع الأول يتطلب منك التحكم في مستوى السكر عدة مرات في اليوم.
طريقة الغازية لتحديد مستويات السكريخلق انزعاجًا جسديًا: ألمًا وخشونة في أطراف الأصابع. احتمالية عالية للإصابة. يجد الأطفال المصابون بداء السكري صعوبة نفسية في التأقلم مع الحاجة إلى الشعور بالألم باستمرار بسبب الحقن.
يجري تطوير مقياس سكر الدم غير الغازية.لعقود من الزمان ، ولكن لم يتحقق نجاح مثير للإعجاب. وفي وسائل الإعلام ، تظهر المنشورات على الإطلاق أن الأجهزة غير الغازية هي مجرد أسطورة و "طلاق" مقابل المال. في روسيا ، يعمل حوالي عشرة فرق من العلماء في البحث عن الأساليب. لحل هذه المهمة العلمية الطموحة ، أنشأ Kryzhanovsky في عام 2014 بدء تشغيل Brain Beat. الآن توظف الشركة 11 شخصا. في البداية ، عمل علماء الفيزياء الحيوية ، الذين عملوا على الجهاز ، في المنزل.
من تشيلي إلى اليابان
بعد دراسة عمل السلف والتحليلأخطائهم ، أخذت مجموعة من العلماء "Brain Beat" مبادئ التحليل الطيفي البصري كأساس لمواصلة البحث الذي أجراه Kryzhanovsky من قبل. تم تحديد الخيار من خلال وجود خبرة في هذا الفرع من العلوم وإمكانية تغطية تباين مكونات التكوين النوعي للجلد والدم. خلال التجارب ، تم الكشف عن اعتماد دقة القياس على كمية صبغة الميلانين المسؤولة عن لون البشرة. "الحد الأقصى لامتصاص الضوء في الجلوكوز والمياه قريب ، 940 و 960 نانومتر ، وهذه الميزة المادية أعاقت إنشاء جهاز غير الغازية من المطورين السابقين. كان فريقنا قادرًا على حساب معادلة امتصاص الضوء غير الخطية ، والتي كانت بمثابة تقدم كبير في مجال البحث ، "يوضح إدوارد.
حداثة التقنية تكمن في طريقة القياسكمية الجلوكوز في الدم. يتم حساب المؤشر بناءً على المعلومات التي تم الحصول عليها من قياس امتصاص الإشعاع بواسطة الجلوكوز في النطاق البصري للطيف. يتم إجراء القياسات في وقت واحد في ثلاثة نطاقات. عندما يعمل الجهاز ، يتم أخذ المعلومات من أجهزة الاستشعار الضوئي على تردد يصل إلى عدة عشرات من القياسات في الثانية وتصفيتها على نطاقات امتصاص الماء. في تصميم الجهاز تستخدم المصابيح المخصصة.
"مقياس السكر في الدم التي طورها فريقنا يمكناستخدم ليس فقط كجهاز مستقل ، ولكن أيضًا نقل البيانات منه إلى أجهزة أخرى. - من خلال الاتصال عبر Bluetooth أو USB ، يمكن إرسال المعلومات الصحية إلى كمبيوتر شخصي أو جهاز لوحي أو هاتف ذكي ، كما يقول إدوارد. - ستشمل وظائف الجهاز القدرة على إرسال نتائج التحليل تلقائيًا عبر الإنترنت. يمكن قياس العداد على فترات زمنية محددة وإرسال البيانات إلى طبيبك. في حالة انحراف تركيز الجلوكوز عن القاعدة ، سيتلقى المريض توصيات على الفور. "
بحلول نهاية عام 2014 على نفقتهم الخاصةقامت شركة "Brain Beat" بإنشاء أول نموذج أولي للجهاز. تم إنفاق حوالي 500 ألف روبل على تطويره. أجريت اختبارات الجهاز الأول في سانت بطرسبرغ وبورتوريكو. إن اختيار مواقع الاختبار تمليه الحاجة إلى تشخيص الأشخاص من مختلف الأعراق بألوان البشرة المختلفة. تم إيلاء اهتمام خاص لجهاز قياس سرعة الدماغ Brain Bit في الأرجنتين وشيلي ، حيث تكون مشكلة مرض السكري حادة بشكل خاص.
"سجل البلدان لحدوث مرض السكري: الولايات المتحدة الأمريكية ، الهند ، إندونيسيا وأمريكا اللاتينية ، - يقول إدوارد. - لهذا السبب قدمنا الجهاز في شيلي والأرجنتين. لقد أنشأت هذه الحالات برنامجًا لدعم المرضى ، والتبرع بأجهزة الغلوكومتر وشرائط الاختبار لهم مجانًا. أبدى المجتمع الطبي في هذه البلدان اهتمامًا كبيرًا بتقنية Brain Bit. "
الصورة: إيجور تسفيتكوف / هايتك
الصيغة الرئيسية لقمم امتصاص الضوء،المستخدم في جهاز قياس نسبة السكر في الدم، الحاصل على براءة اختراع في روسيا، تم تقديم طلب إلى بنية دولية مماثلة لمعاهدة التعاون بشأن البراءات. ويجري الآن نقل براءة الاختراع إلى المراحل الوطنية في 16 دولة. وتبلغ دقة القياس 15%، وهو ما يشبه خطأ أجهزة قياس السكر التقليدية. عند تحديد مستويات الجلوكوز المرتفعة للغاية، تكون دقة الجهاز أقل بنسبة 3%.
مزيد من التحسين الأموال المطلوبة،لذلك شارك العلماء في المسرع. سمحت مساعدة مرشد GenerationS أوليغ مالساجوف لمجموعة كريزانوفسكي بوضع نموذج للمكون المالي للمشروع ووضع خطة عمل. أصبحت شركة INVITRO والرائدة المعترف بها في إنتاج أجهزة تحليل السكر التقليدية في الدم Johnson & Johnson مهتمة بمشروع Brain Beat.
الأموال من الشريحة الاستثمارية الأولىتم إنفاقه على تحسين التقنية: تم تحسين موضع الإصبع على جهاز التحليل، وتم توسيع نطاق تشغيل الجهاز. وفي النصف الثاني من عام 2016، كان من الضروري جذب المزيد من الاستثمارات لتطوير وحدة معايرة ومزامنة الجهاز مع الأجهزة المحمولة.
وفي عام 2018، بدأت مؤسسة سكولكوفو المشاركةبدء التشغيل في مسابقة الابتكار الدولية في المنطقة الآسيوية. ويقام هذا الحدث للمرة السابعة في ضواحي طوكيو، حيث يقوم أحد المطورين اليابانيين ببناء مساحة حضرية ذكية. وعرض 20 مشاركاً في المسابقة أعمالاً في مجال الذكاء الاصطناعي والأجهزة الطبية المتقدمة.
وحصل فيلم "Brain Beat" على المركز الثاني في المسابقة،حصلوا على اعتراف بأنهم يتحركون في الاتجاه الصحيح، وأن مقياس السكر اللاصدمي هو جهاز مهم للبشرية. متخلفًا عن الفائز بمئات من التصنيف، حصل أعضاء فريق Brain Bit على جائزة نقدية قدرها 300 ألف روبل وثلاث وظائف مجانية في مساحة عمل مشتركة في طوكيو لمدة عامين.
مظاهرة جهاز قياس السكر أمام اليابانيينالشركات، وفقا لكريزانوفسكي، أثارت الاهتمام بين المطورين اليابانيين للأدوات الطبية. ستسمح الشراكات مع الشركات المصنعة للمعدات الطبية اليابانية، وفقًا لمؤسس الشركة الناشئة، لجهاز قياس السكر غير الجراحي بدخول السوق الآسيوية.
في كامبريدج البريطانية ، قدمت "Brain Beat"جهاز قياس السكر الخاص بك في المنتدى الدولي الذي عقد في نهاية عام 2018. ذهب الفريق إلى هناك ، كونه الفائز في المسابقة ، التي عقدت بالاشتراك مع مؤسسة سكولكوفو وأسترا زينيكا - إلى جانب خمسة من المتسابقين الآخرين في مسابقة بدء التشغيل 2018 ورئيس مؤسسة سكولكوفو ، أركادي دفوركوفيتش.
في بداية التجارب السريرية
في الربع الأول من عام 2018، قدمت شركة Brain Beatوثائق للحصول على شهادة جهاز قياس السكر غير الجراحي من Roszdravnadzor. تستغرق عملية اعتماد الأجهزة الطبية متعددة المراحل سنة ونصف وتتضمن الموافقة على الشروط الفنية، وتطوير ملف إدارة المخاطر، وإعداد تقارير الاختبار وأدلة المستخدم. في المرحلة التالية، يتم إجراء الاختبارات السمية والفنية. المجال الرئيسي هو الحصول على إذن لإجراء التجارب السريرية في المؤسسات الطبية، أي للاختبار على البشر. بعد دراسة تقارير الاختبار، إذا لزم الأمر، يتم الانتهاء من الوثائق الموجهة إلى الشركة المصنعة. يؤهلك اجتياز الاختبار بنجاح للحصول على شهادة تسجيل. هذا يعني أن الجهاز موصى به للإنتاج الضخم.
الصورة: إيجور تسفيتكوف / هايتك
مع الحصول على براءة اختراع في بلدنا ، والصعوباتقد نشأت. للحصول على براءة اختراع في دول أجنبية استغرق الأمر المزيد من المال والوقت. بشكل عام ، تكلفة نقل براءات الاختراع أكثر من 2 مليون روبل.
إدوارد كريزانوفسكي لا يخطط للإنتاججهاز قياس السكر اللاصدمي من قبل شركته الخاصة. سيؤدي نقل الترخيص إلى الشركات المصنعة للمعدات الطبية إلى تسريع دخول الجهاز إلى السوق وتقليل تكلفة إنتاجه.
سوف تمثل أداة الإنتاج الضخمجهاز استشعار بصري 180 جم مع القدرة على العمل دون اتصال والتواصل مع أجهزة الكمبيوتر والأجهزة المحمولة عن طريق نقل البيانات عبر Bluetooth أو USB. دقة القياسات لا تعتمد على خصائص الجلد الفردية للمرضى. وفقًا للمطورين ، لن يتم الكشف عن أي آثار جانبية من استخدام الجهاز. لم يتم بعد تحديد التكلفة الدقيقة لمقياس سكر الدم غير الغازية. وفقا ل Kryzhanovsky ، سوف تقع في حدود 20 ألف روبل ، وسوف تكون الأجهزة الأولى متاحة بحلول نهاية عام 2019 ، بعد التصديق من Roszdravnadzor.
"في بداية عام 2019 تم استلام أجهزة الاستشعار التسلسلية،صنع في الصين وروسيا. ويتم الآن اختبارهم. ويضيف إدوارد كريزانوفسكي: "أثناء الاختبار، يتم تحسين الصيغة". "بمجرد الحصول على نتائج قريبة من تلك التي تم الحصول عليها في النموذج الأولي، سيتم وضع جهاز قياس السكر في الدم في مرحلة الإنتاج."
إن توفر أجهزة قياس السكر غير الغازية وعدم ألمها سيجعل التشخيص الذاتي الأولي لمرض السكري آمنًا ومريحًا.
الحديث عن وجهات نظر Brain Beat ، إدوارديلاحظ كريزانوفسكي: "لدينا عشرة مشاريع جديدة ، لكن من السابق لأوانه الحديث عن التقدم. سيتم تبرير ذلك بعد أن يحدث التطوير الحالي في السوق ، أو بعد بيع ترخيص ".