Brain Beat wurde 2014 als Startup an der Schnittstelle von Medizin und IT gegründet.Die Hauptrichtung des Unternehmens
Foto: Egor Tsvetkov / Haytek
Gründer und CEO von Brain BitEdward Kryzhanovsky interessierte sich für das Problem der Diabetiker, nachdem er sich bei einem der Treffen zu seiner aktuellen Arbeit mit Ärzten getroffen hatte – zu dieser Zeit arbeitete er an anderen Projekten, die auf Infrarotspektroskopie basierten. Von Ärzten hörte Kryzhanovsky erschreckende Statistiken: In Russland gibt es etwa 5 Millionen Menschen mit Diabetes, und auf der ganzen Welt leiden fast 422 Millionen Menschen an Diabetes. Darüber hinaus verdoppelt sich die Zahl der Diabetiker alle zwölf Jahre. Jedes Jahr sterben weltweit etwa 1,6 Millionen Menschen an Diabetes, und bis 2030 wird jeder siebte Todesfall auf diese Krankheit zurückzuführen sein. Das Leben von Diabetikern wird auch durch die Art und Weise erschwert, wie sie ihre Gesundheit überwachen. Um den Glukosespiegel im Blut zu überprüfen, muss man jedes Mal in die Haut stechen, was nicht nur zu körperlichen Beschwerden, sondern auch zu einer Infektionsgefahr und damit zu einer eingeschränkten Anwendung führt: Es lohnt sich kaum, sich auf der Straße einen ungewaschenen Finger zu stechen.
Kryzhanovsky entschied, dass die Entwicklung nichtinvasiv istEin Diabetikergerät kann ein hervorragendes Beispiel dafür sein, wie die Physik der Medizin hilft. Edward graduierte an der Big University in St. Petersburg in Richtung "Physik der Elementarteilchen". Und von seinem Abschluss an träumte er davon, Einsteins Arbeit fortzusetzen: einen einzigen Anfang zwischen den grundlegenden Interaktionen der physischen Welt zu finden. Große Wissenschaftler, darunter auch Stephen Hawking, haben ähnliche Forschungen durchgeführt, aber die praktische Umsetzung dieser Theorien ist eine Frage der fernen Zukunft. Die Lösung globaler Probleme im Zusammenhang mit der menschlichen Gesundheit erfordert jetzt konkrete und konkrete Schritte. Edward entschied, dass sein eigenes High-Tech-Geschäft der beste Weg ist, sein Wissen und seine Erfahrung einzusetzen. Das erste Team von "Brain Beat" besteht aus mehreren führenden Ärzten, Programmierern und Ingenieuren. Die meisten von ihnen haben Edward während eines Studiums an der St. Petersburg State University kennengelernt. So entstand ein Startup zur Schaffung eines nicht-invasiven und atraumatischen Glucometers.
Am Rande von Physik und Biologie
Noch während seines Graduiertenstudiums entschied sich Edward für die Biophysik als wissenschaftliche Laufbahn. Ihm zufolge ermöglicht uns diese Richtung, die tatsächlichen Ergebnisse wissenschaftlicher Entwicklungen zu sehen.
Ende der 90er Jahre entwickelte sich KryzhanovskyTechnologie, die zwischen synthetischen und natürlichen ätherischen Ölen unterscheiden kann. Die Methode wird noch heute in der auf die Herstellung von Naturkosmetik spezialisierten Abteilung des Unternehmens Estée Lauder angewendet. Edward wurde als vielversprechender Wissenschaftler zu einem Praktikum nach Minnesota, USA, eingeladen. Doch nach drei Monaten Praxis kehrte Edward trotz der glänzenden amerikanischen Aussichten nach Russland zurück, weil er die Hauswissenschaft weiterentwickeln wollte.
Im Jahr 2003 verteidigte Kryzhanovsky seine Dissertation undVier Jahre später gründete er zusammen mit seinem Freund, ebenfalls Absolvent der Physikabteilung der Staatlichen Universität St. Petersburg, Armen Grigoryan, das Unternehmen Bioenergy Technologies, das Komplexe entwickelte, um Menschen beizubringen, ihre eigenen Emotionen und ihren mentalen Zustand zu kontrollieren. Das von Kryzhanovsky und Grigoryan entwickelte Hardware-Software-Gerät simulierte eine Spielsituation, und die Versuchsperson steuerte die Figur auf dem Bildschirm, ohne eine Maus, eine Tastatur oder ein anderes physisches Gerät zu verwenden. Die Beeinflussung des Charakters erfolgte nur durch Bewusstseinsveränderungen.
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Kryzhanovsky war für das mathematische Konzept verantwortlichModelle, berechnete Algorithmen und Grigorian schrieb Software-Codes und entwickelte Software. An dem Projekt beteiligten sich Ärzte, Ingenieure und Designer. Eine der Methoden - die auf IR-Spektroskopie basierende neuronale Schnittstelle - wird heute am Institute of Brain RAS eingesetzt. Darüber hinaus ist die Infrarotspektroskopie die einzige nicht-chirurgische Methode, um den Zustand des Gehirns unter Beobachtung der Dynamik des Sauerstoffgehalts in den Gefäßen zu bestimmen. Die Kosten für das Gerät sind um das Hundertfache niedriger als für die MRI-Installation, und der Aufgabenbereich ist vergleichbar.
Infrarotspektroskopie zur Diagnose von Krebs
In der Medizin Infrarotspektroskopiewird als Werkzeug für das Studium der Gewebebiochemie verwendet. Insbesondere die IR-Spektroskopie reagiert empfindlich auf die Struktur und Konzentration von Makromolekülen (Proteine, DNA) und ist für den Nachweis kleiner Moleküle, die in Zellen in geringen Konzentrationen vorkommen, weniger geeignet. Änderungen in den IR-Spektren biologischer Materialien weisen auf Pathologien hin, die mit einer beeinträchtigten biochemischen Zusammensetzung der Probe verbunden sind. Beispielsweise sind Krebsveränderungen oft mit dem Vorhandensein mehrerer Kerne in einer Zelle verbunden. Dementsprechend zeigt die Infrarotspektroskopie diagnostische Veränderungen, die mit einer erhöhten Absorption von Nukleinsäuren zusammenhängen.
Die Datenerhebung und -auswertung ist ebenfalls möglichdie klassische Methode (das Studium der Intensität der charakteristischen Absorptionsbanden aus den Spektren) oder die Erstellung räumlicher Karten der Intensität der Frequenzen. Im letzteren Fall wird ein Infrarotmikroskop verwendet, das es ermöglicht, Spektren sequentiell von bestimmten Punkten der Probe aufzunehmen und das Ergebnis dann als dreidimensionale Grafik anzuzeigen.
Der Vorteil dieser Forschungsmethode istVielseitigkeit der Geräte: Um ein breites Spektrum von Erkrankungen in verschiedenen Geweben zu untersuchen, sind keine umfangreichen Konfigurationsanpassungen oder die Verwendung spezieller Detektoren und Reagenzien erforderlich.
Seit fast 12 Jahren arbeitet das Kryzhanovsky-TeamZehn Personen haben sechs medizinische Geräte entwickelt, die in mehr als 30 Ländern eingesetzt werden. Von 2.000 Kunden sind etwa 50% ausländische Kliniken. Mittel aus dem Verkauf von Technologien ermöglichten es dem Unternehmen, sich in der Anfangsphase ohne Investitionen von Dritten mit Wissenschaft und neuen Entwicklungen zu beschäftigen.
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Fortschrittliches Gerät zur Emotionskontrolleexistiert mittlerweile in Form eines für die breite Masse zugänglichen Gadgets. Der Wissenschaftler selbst behauptet: Wenn ein Mensch in einer Stresssituation gelernt hat, mit Emotionen umzugehen, kann er in einen entspannten Zustand übergehen, ohne dass Stress die Funktion des Körpers stört. Durch den bewussten Wechsel der Phasen der Gehirnaktivität kommt man viel schneller zu ausreichend Schlaf.
Physik in der Endokrinologie
Diabetes ist heute nicht heilbarärzte geben nur ernährungsempfehlungen und verschreiben medikamente, um den blutzuckerspiegel zu senken. Die zweite Art von Diabetes erfordert keine Insulinschüsse, während die Kontrolle der ersten Art von Krankheit die subkutane Injektion von Insulin ist. Die Dosierung des Arzneimittels wird anhand von Blutzuckerindikatoren bestimmt. Bis vor kurzem war es nur möglich, den Blutzuckerspiegel durch eine invasive Methode zu messen: Durchstechen der Haut, Auftragen von Blut auf den Teststreifen und Ablesen des Messgeräts. Bei Typ-1-Diabetes müssen Sie Ihren Zuckerspiegel mehrmals am Tag kontrollieren.
Invasive Methode zur Bestimmung des Zuckergehaltsführt zu körperlichen Beschwerden: Schmerzen und Aufrauung der Fingerspitzen. Hohe Infektionswahrscheinlichkeit. Für Kinder mit Diabetes ist es psychisch schwierig, sich mit den ständigen Schmerzen durch Injektionen auseinanderzusetzen.
Die Entwicklung eines nicht-invasiven Blutzuckermessgerätes ist im Gange.Seit Jahrzehnten ist jedoch kein beeindruckender Erfolg erzielt worden. Und in den Medien erscheinen Publikationen überhaupt, dass nicht-invasive Geräte nur ein Mythos und eine "Scheidung" für Geld sind. In Russland sind etwa zehn Teams von Wissenschaftlern auf der Suche nach Methoden beschäftigt. Um diese ehrgeizige wissenschaftliche Aufgabe zu lösen, hat Kryzhanovsky im Jahr 2014 das Brain Beat Startup gegründet. Jetzt beschäftigt das Unternehmen 11 Mitarbeiter. Anfangs arbeiteten Biophysiker, die an dem Gerät arbeiteten, zu Hause.
Von Chile nach Japan
Nach dem Studium der Arbeit der Vorgänger und AnalyseAufgrund ihrer Fehler nutzte eine Gruppe von Wissenschaftlern "Brain Beat" die Prinzipien der optischen Spektroskopie als Grundlage und setzte die Forschung fort, die Kryzhanovsky zuvor durchgeführt hatte. Die Wahl wurde durch das Vorhandensein von Erfahrungen in diesem Wissenschaftszweig und die Möglichkeit, die Variabilität der Bestandteile der qualitativen Zusammensetzung von Haut und Blut zu erfassen, bestimmt. Während der Experimente zeigte sich die Abhängigkeit der Messgenauigkeit von der für die Hautfarbe verantwortlichen Pigmentmenge Melanin. „Die maximale Absorption von Licht in Glukose und Wasser liegt bei 940 und 960 Nanometern, und dieses physikalische Merkmal behinderte die Entwicklung eines nicht-invasiven Geräts von früheren Entwicklern. Unser Team konnte eine nichtlineare Lichtabsorptionsformel berechnen, was einen großen Durchbruch in der Forschung darstellt “, erklärt Edward.
Die Neuheit der Technik liegt in der Messmethodedie Menge an Glukose im Blut. Der Indikator wird auf der Grundlage der Informationen berechnet, die aus der Messung der Absorption der Strahlung durch Glukose im optischen Bereich des Spektrums erhalten werden. Messungen werden gleichzeitig in drei Bereichen durchgeführt. Wenn das Gerät arbeitet, werden Informationen von Photosensoren mit einer Frequenz von bis zu mehreren zehn Messungen pro Sekunde aufgenommen und nach Wasserabsorptionsbereichen gefiltert. Bei der Konstruktion des Geräts wurden benutzerdefinierte LEDs verwendet.
"Das von unserem Team entwickelte Blutzuckermessgerät kannVerwenden Sie nicht nur ein unabhängiges Gerät, sondern übertragen Sie auch Daten von diesem auf andere Geräte. - Durch die Verbindung über Bluetooth oder USB können Gesundheitsinformationen an einen PC, ein Tablet oder ein Smartphone gesendet werden, sagt Edward. - Die Funktionalität des Geräts beinhaltet die Möglichkeit, die Ergebnisse der Analyse automatisch online zu senden. Das Messgerät kann in bestimmten Intervallen gemessen werden und Daten an Ihren Arzt senden. Bei einer Abweichung der Glukosekonzentration von der Norm erhält der Patient umgehend Empfehlungen. “
Bis Ende 2014 auf eigene KostenDie Firma "Brain Beat" hat den ersten Prototyp des Geräts erstellt. Etwa 500 Tausend Rubel wurden für die Entwicklung ausgegeben. Das erste Gerät wurde in St. Petersburg und Puerto Rico getestet. Die Auswahl der Testorte hängt von der Notwendigkeit ab, Menschen verschiedener Rassen mit unterschiedlicher Hautfarbe zu diagnostizieren. Besondere Aufmerksamkeit wurde dem Brain Bit Glucometer in Argentinien und Chile gewidmet, wo das Diabetes-Problem besonders akut ist.
"Die Rekordländer für die Inzidenz von Diabetes: USA, Indien, Indonesien und Lateinamerika, - sagt Edward. - Deshalb haben wir das Gerät in Chile und Argentinien vorgestellt. Diese Staaten haben ein Programm zur Unterstützung der Patienten geschaffen, das ihnen kostenlos Glukometer und Teststreifen zur Verfügung stellt. Die medizinische Gemeinschaft in diesen Ländern hat großes Interesse an der Brain Bit-Technik gezeigt. “
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Schlüsselformel für Lichtabsorptionsspitzen,in einem in Russland patentierten Glukometer verwendet, wurde eine Anmeldung bei einer ähnlichen internationalen Struktur PCT eingereicht. Das Patent wird nun auf nationale Phasen in 16 Ländern übertragen. Die Messgenauigkeit beträgt 15 %, was mit dem Fehler herkömmlicher Blutzuckermessgeräte vergleichbar ist. Bei der Bestimmung extrem hoher Glukosewerte ist die Genauigkeit des Geräts um 3 % geringer.
Weitere Verbesserungen erforderten Mittel,Daher beteiligten sich Wissenschaftler am Beschleuniger. Die Hilfe von GenerationS-Mentor Oleg Malsagov ermöglichte es Kryzhanovskys Gruppe, die finanzielle Komponente des Projekts zu modellieren und einen Geschäftsplan zu entwickeln. INVITRO und der anerkannte Marktführer in der Herstellung traditioneller Blutzuckeranalysegeräte Johnson & Johnson interessierten sich für das Brain Beat-Projekt.
Mittel aus der ersten InvestitionstrancheEs wurde viel Geld in die Verbesserung der Technik investiert: Die Position des Fingers auf dem Analysegerät wurde optimiert, der Arbeitsbereich des Geräts wurde erweitert. Im zweiten Halbjahr 2016 mussten weitere Investitionen eingeworben werden, um ein Kalibrierungsmodul zu entwickeln und das Gerät mit mobilen Geräten zu synchronisieren.
Im Jahr 2018 initiierte die Skolkovo-Stiftung die TeilnahmeStartup im internationalen Innovationswettbewerb des asiatischen Raums. Die Veranstaltung findet zum siebten Mal in einem Vorort von Tokio statt, wo einer der japanischen Entwickler einen intelligenten Stadtraum baut. 20 Wettbewerbsteilnehmer zeigten Arbeiten im Bereich künstliche Intelligenz und fortschrittliche medizinische Geräte.
„Brain Beat“ belegte im Wettbewerb den zweiten Platz,Es wurde erkannt, dass sie sich in die richtige Richtung bewegen und dass das atraumatische Blutzuckermessgerät ein wichtiges Gerät für die Menschheit ist. Die Mitglieder des Brain Bit-Teams, die um Hundertstel der Bewertung hinter dem Gewinner zurückblieben, erhielten einen Geldpreis von 300.000 Rubel und drei kostenlose Jobs in einem Coworking Space in Tokio für einen Zeitraum von zwei Jahren.
Vorführung eines Glukometers vor JapanernLaut Kryzhanovsky hat das Interesse japanischer Entwickler medizinischer Geräte geweckt. Partnerschaften mit japanischen Medizingeräteherstellern, so der Gründer des Startups, würden dem nicht-invasiven Blutzuckermessgerät den Eintritt in den asiatischen Markt ermöglichen.
Im britischen Cambridge wurde "Brain Beat" vorgestelltIhr Glucometer auf dem internationalen Forum Ende 2018. Das Team war als Gewinner des Wettbewerbs dabei, der gemeinsam von der Skolkovo-Stiftung und AstraZeneca ausgetragen wurde - zusammen mit fünf weiteren Vizemeistern der Startup Challenge 2018 und dem Vorsitzenden der Skolkovo-Stiftung Arkady Dvorkovich.
Zu Beginn der klinischen Studien
Im ersten Quartal 2018 reichte Brain Beat einen Antrag einDokumente zur Zertifizierung eines nicht-invasiven Blutzuckermessgeräts durch Roszdravnadzor. Der mehrstufige Prozess der Zertifizierung von Medizinprodukten dauert eineinhalb Jahre und umfasst die Genehmigung technischer Bedingungen, die Erstellung einer Risikomanagementakte sowie die Erstellung von Prüfberichten und Benutzerhandbüchern. Im nächsten Schritt werden toxikologische und technische Untersuchungen durchgeführt. Die Zielgerade ist die Erlangung der Genehmigung für klinische Studien in medizinischen Einrichtungen, also für Tests am Menschen. Nach Prüfung der Prüfberichte wird ggf. die an den Hersteller gerichtete Dokumentation finalisiert. Eine erfolgreich bestandene Prüfung berechtigt zum Erhalt einer Zulassungsbescheinigung. Das bedeutet, dass das Gerät für die Massenproduktion empfohlen wird.
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Mit dem Erhalt eines Patents in unserem Land Schwierigkeitenist entstanden Um ein Patent im Ausland zu erhalten, kostete es mehr Geld und Zeit. Im Allgemeinen kostete die Übertragung des Patents mehr als 2 Millionen Rubel.
Edward Kryzhanovsky plant keine Produktionatraumatisches Glukometer von seiner eigenen Firma. Durch die Übertragung der Lizenz an Hersteller medizinischer Geräte wird die Markteinführung des Geräts beschleunigt und die Produktionskosten gesenkt.
Das Instrument der Massenproduktion wird vertretenein optischer Sensor mit 180 g, der sowohl offline arbeiten als auch mit Computern und mobilen Geräten kommunizieren kann, indem er Daten über Bluetooth oder USB überträgt. Die Genauigkeit der Messungen hängt nicht von den individuellen Hauteigenschaften der Patienten ab. Laut den Entwicklern werden keine Nebenwirkungen durch die Verwendung des Geräts aufgedeckt. Die genauen Kosten eines nichtinvasiven Blutzuckermessgeräts sind noch nicht ermittelt worden. Kryzhanovsky zufolge wird es innerhalb von 20 Tausend Rubel liegen, und die ersten Geräte werden Ende 2019 nach der Zertifizierung durch Roszdravnadzor verfügbar sein.
„Anfang 2019 gingen Seriensensoren ein,Hergestellt in China und Russland. Sie werden jetzt getestet. Während des Tests wird die Formel optimiert“, fügt Edward Kryzhanovsky hinzu. „Sobald Ergebnisse vorliegen, die denen des Prototyps nahe kommen, wird das Blutzuckermessgerät in Produktion gehen.“
Die Verfügbarkeit und Schmerzlosigkeit nicht-invasiver Blutzuckermessgeräte wird die anfängliche Selbstdiagnose von Diabetes sicher und komfortabel machen.
Apropos Brain Beat's Perspektiven, EdwardKryzhanovsky stellt fest: „Wir haben zehn weitere neue Projekte, aber es ist noch zu früh, um über Fortschritte zu sprechen. Dies wird gerechtfertigt sein, nachdem die derzeitige Entwicklung auf dem Markt oder nach dem Verkauf einer Lizenz stattgefunden hat. “