Ei pisara verta: Pietarin käynnistyksen aikana Brain Beat keksi täsmällisen atraumaattisen verensokerimittarin

”Brain Beat” ilmestyi vuonna 2014 käynnistyksenä lääketieteen ja tietotekniikan rajapinnassa. Yhtiön pääsuunta

tuli korkean teknologian laitteiden kehittäminenlääketieteelliset gadgetit ja teknologiset ratkaisut, jotka helpottavat kroonisten tai parantumattomien sairauksien hoitoa. Kun sairaus tekee ihmisen elämästä vaikean ja riippuu lääkärin saatavuudesta, tietyistä lääkkeistä tai laitteista, liikkuvuudesta ja eräiden aiempien sukupolvien laitteiden puutteiden poistamisesta, kuten sähköverkkoon sitoutumisesta tai ammatillisen lääkärin tarpeesta, invasiivisesta käytöstä tai mahdottomuudesta käytä gadgetia matkoilla.

Kuva: Egor Tsvetkov / Haytek

Brain Bitin perustaja ja toimitusjohtajaEdward Kryzhanovsky kiinnostui diabeteksen ongelmasta, kun hän oli kokenut lääkäreitä yhdessä hänen nykyisen työnsä kokouksista - tuolloin hän työskenteli muissa infrapunaspektroskopiaan perustuvissa projekteissa. Lääkäreistä Kryzhanovsky kuuli pelottavia tilastoja - Venäjällä on noin 5 miljoonaa sairasta, ja koko maailmassa lähes 422 miljoonaa diabeetikkoa sairastavaa. Lisäksi jokainen kaksitoista vuotta diabeetikoiden määrä kaksinkertaistuu. Joka vuosi noin 1,6 miljoonaa ihmistä kuolee diabeteksesta planeetalla, ja vuoteen 2030 mennessä seitsemäs kuolema johtuu taudista. Elämä diabeetikoille monimutkaistaa ja tapa seurata heidän terveyttään. Veren glukoosipitoisuuden tarkistamiseksi on välttämätöntä lävistää iho joka kerta, mikä aiheuttaa paitsi fyysistä epämukavuutta, myös infektioriskin, ja siksi se on rajallinen käytössä: tuskin lävistää likainen sormi kadulla.

Kryzhanovsky päätti, että ei-invasiivinenDiabeettinen laite voi olla hyvä esimerkki siitä, miten fysiikka auttaa lääkettä. Edward valmistui Pietarin suuresta yliopistosta "Elementaaristen hiukkasten fysiikan" suuntaan. Valmistumisen hetkestä lähtien hän unelmoi jatkaa Einsteinin työtä: löytää yksi alku fyysisen maailman perustavanlaatuisten vuorovaikutusten välillä. Suuret tutkijat, kuten Stephen Hawking, tekivät samankaltaisia ​​tutkimuksia, mutta näiden teorioiden käytännön toteutus on kaukaisen tulevaisuuden asia. Ihmisten terveyteen liittyvien maailmanlaajuisten ongelmien ratkaiseminen edellyttää käytännön ja konkreettisia toimia. Edward päätti, että hänen oma high-tech-liiketoiminta on paras tapa soveltaa hänen tietämystään ja kokemustaan. "Brain Beat": n ensimmäinen joukkue sisältää useita johtavia lääkäreitä, ohjelmoijia ja insinöörejä, joista useimmat Edward tapasivat Pietarin valtionyliopistossa opiskellessaan. Näin syntyi käynnistys ei-invasiivisen ja atraumaattisen glukometrin luomiseksi.

Fysiikan ja biologian reunalla

Edward jatkoi vielä jatko-opiskelijana biofysiikkaa tieteelliseen työhönsä. Hänen mukaansa tämä suunta mahdollistaa tieteellisen tutkimuksen todelliset tulokset.

90-luvun lopulla Kryzhanovsky kehittyiteknologia, joka voi erottaa synteettiset ja luonnolliset eteeriset öljyt. Menetelmää käytetään edelleen Estée Lauderin divisioonassa, joka on erikoistunut luonnon kosmetiikan tuotantoon. Edward lupaavaksi tutkijaksi kutsuttiin harjoitteluun Minnesotassa, Yhdysvalloissa. Kolmen kuukauden harjoittelun jälkeen Edward palasi Venäjälle loistavista amerikkalaisista näkökulmista huolimatta, koska hän halusi kehittää kansallista tiedettä.

Vuonna 2003 Kryzhanovsky puolusti väitöskirjaansaneljä vuotta myöhemmin yhdessä ystävänsä kanssa, joka on myös valmistunut Pietarin valtionyliopiston fysiikan laitoksesta Armen Grigoryanista, hän perusti Bioenergy Technologies -yrityksen, joka kehitti komplekseja opettamaan ihmisiä omien tunteidensa ja henkisen tilan hallintaan. Kryzhanovskin ja Grigoryanin kehittämä laitteisto-ohjelmisto on mallinnanut pelitilannetta, ja kohde kontrolloi kuvaruutua ilman hiirtä, näppäimistöä tai muuta fyysistä laitetta. Vaikutus merkkiin tehtiin vain tietoisuuden muutosten vuoksi.

Kuva: Egor Tsvetkov / Haytek

Kryzhanovsky vastasi matematiikastamallit, lasketut algoritmit ja Grigorian kirjoittivat ohjelmistokoodeja ja kehittyneitä ohjelmistoja. Hankkeeseen osallistui lääkäreitä, insinöörejä ja suunnittelijoita. Yksi menetelmistä - IR-spektroskopiaan perustuvaa hermorajapintaa käytetään nykyään aivojen RAS-instituutissa. Lisäksi infrapunaspektroskopia on ainoa ei-kirurginen menetelmä aivojen tilan määrittämiseksi samalla kun tarkkaillaan astioiden happitason dynamiikkaa. Laitteen hinta on satoja kertoja pienempi kuin MRI: n asennus, ja tehtävien valikoima on vertailukelpoinen.

Infrapunaspektroskopia syöpädiagnoosille

Lääketieteessä infrapunaspektroskopiakäytetään kudosbiokemian tutkimiseen. Erityisesti IR-spektroskopia on herkkä makromolekyylien (proteiinien, DNA: n) rakenteelle ja pitoisuudelle, ja se on paljon vähemmän sovellettavissa havaitsemaan pieniä molekyylejä, joita esiintyy soluissa pieninä pitoisuuksina. Biologisten materiaalien IR-spektrien muutokset osoittavat patologioita, jotka liittyvät näytteen heikentyneeseen biokemialliseen koostumukseen. Esimerkiksi syövän muutokset liittyvät usein useiden ytimien läsnäoloon solussa. Näin ollen infrapunaspektroskopia osoittaa diagnostisia muutoksia, jotka liittyvät nukleiinihappojen lisääntyneeseen imeytymiseen.

Myös tietojen keruu ja tulkinta on mahdollistaklassinen menetelmä (ominaispiirteisten absorptiokaistojen intensiteetin tutkiminen spektreistä) tai rakentamalla taajuuksien intensiteetin alueellisia karttoja. Jälkimmäisessä tapauksessa käytetään infrapuna-mikroskooppia, joka sallii spektrien ottamisen peräkkäin näytteen määritetyistä kohdista ja sitten tuloksen näyttämisen kolmiulotteisena kaaviona.

Tämän tutkimusmenetelmän etuna onlaitteen monipuolisuus: monenlaisten häiriöiden tutkimiseen eri kudoksissa ei tarvita vakavaa konfigurointia tai erityisten ilmaisimien ja reagenssien käyttöä.

Lähes 12 vuoden työssä Kryzhanovsky-tiimikymmenen ihmistä on kehittänyt kuusi lääketieteellistä laitetta, joita käytetään yli 30 maassa, ja 2 000 asiakkaasta noin 50% on ulkomaisia ​​klinikoita. Teknologian myynnistä saadut varat mahdollistivat yrityksen osallistua tieteeseen ja uuteen kehitykseen ilman kolmannen osapuolen investointeja alkuvaiheessa.

Kuva: Egor Tsvetkov / Haytek

Advanced Emotion Controllernyt on olemassa gadget, joka on massojen käytettävissä. Tutkija itse sanoo: oppinut hallitsemaan tunteita, stressaavassa tilanteessa oleva henkilö voi mennä rentoon tilaan, jolloin stressi ei häiritse kehon työtä. Aivojen toiminnan tietoisesti vaihtaminen mahdollistaa nukkumisen paljon nopeammin.

Fysiikka endokrinologiassa

Nykyään ei ole olemassa diabeteksen parannuskeinoalääkärit antavat vain suosituksia ravitsemuksesta ja määrittävät lääkkeitä veren glukoosipitoisuuden alentamiseksi. Toinen diabeteksen tyyppi ei vaadi insuliinikuvia, kun taas ensimmäisen tyypin taudin kontrollointi suoritetaan ihon alle injektoimalla insuliinia. Lääkkeen annostus määritetään verensokerin indikaattorien perusteella. Viime aikoihin asti glukoositasoa oli mahdollista mitata vain invasiivisella menetelmällä: lävistää iho, levittää verta testiliuskaan ja saada lukema mittarista. Tyypin 1 diabetes vaatii sinun kontrolloimaan sokeritasoa useita kertoja päivässä.

Invasiivinen menetelmä sokerin tason määrittämiseksiluo fyysistä epämukavuutta: kipua ja sormenpäiden karkenemista. Suuri tartunnan todennäköisyys. Diabeetikoilla on psykologisesti vaikeaa selviytyä tarpeesta kokea jatkuvasti injektionesteiden kipu.

Ei-invasiivisen verensokerimittarin kehittäminen on käynnissä.vuosikymmeniä, mutta vaikuttavaa menestystä ei ole saavutettu. Tiedotusvälineissä julkaisut näkyvät kaikkialla, että muut kuin invasiiviset laitteet ovat vain myytti ja "avioero" rahoille. Venäjällä menetelmiä haetaan noin kymmenellä tutkijaryhmällä. Tämän kunnianhimoisen tieteellisen tehtävän ratkaisemiseksi Kryzhanovsky loi vuonna 2014 Brain Beat-käynnistyksen. Nyt yhtiö työllistää 11 henkilöä. Aluksi biofyysikot, jotka työskentelivät laitteessa, työskentelivät kotona.

Chilestä Japaniin

Tutkittuaan edeltäjien työtä ja analysoimallaniiden virheet, ryhmä tutkijoita "Brain Beat" otti periaatteet optisen spektroskopian perustana, jatkamalla tutkimusta, Kryzhanovsky jo ennen. Valinnan määritteli kokemus tällä tieteenalalla ja mahdollisuus kattaa ihon ja veren kvalitatiivisen koostumuksen komponenttien vaihtelevuus. Kokeiden aikana havaittiin mittaustarkkuuden riippuvuus ihon väristä vastuussa olevan pigmentin melaniinin määrästä. ”Valon maksimaalinen absorptio glukoosissa ja vedessä on lähellä, 940 ja 960 nanometriä, ja tämä fyysinen ominaisuus haittasi ei-invasiivisen laitteen luomista aiemmista kehittäjistä. Tiimimme pystyi laskemaan epälineaarisen valon absorptiokaavan, joka oli merkittävä läpimurto tutkimuksessa, Edward sanoo.

Tekniikan uutuus on mittausmenetelmässäglukoosin määrä veressä. Indikaattori lasketaan sen tiedon perusteella, joka on saatu mittaamalla glukoosin säteilyn absorptio spektrin optisella alueella. Mittaukset tehdään samanaikaisesti kolmella alueella. Kun laite toimii, valoantureita koskevat tiedot otetaan taajuudella, joka on jopa useita kymmeniä mittauksia sekunnissa, ja suodatetaan veden absorptioalueilla. Laitteen suunnittelussa käytettiin mukautettuja LEDejä.

"Tiimimme kehittämä verensokerimittari voikäytä vain itsenäisenä laitteena, mutta myös siirtää tietoja siitä muille laitteille. - Bluetooth-yhteyden tai USB-yhteyden kautta terveystietoja voidaan lähettää henkilökohtaisiin tietokoneisiin, tableteihin tai älypuhelimiin, Edward sanoo. - Laitteen toiminnallisuus sisältää mahdollisuuden lähettää analyysitulokset automaattisesti verkossa. Mittari voidaan mitata tietyin väliajoin ja lähettää tietoja lääkärille. Jos glukoosipitoisuus poikkeaa normaalista, potilas saa välittömästi suosituksia. "

Vuoden 2014 loppuun mennessä omalla kustannuksellaan"Brain Beat" on luonut laitteen ensimmäisen prototyypin. Sen kehittämiseen käytettiin noin 500 tuhatta ruplaa. Ensimmäisen laitteen testit tehtiin Pietarissa ja Puerto Ricossa. Testauspaikkojen valinta riippuu tarpeesta diagnosoida eri rotujen ihmisiä erilaisilla ihonvärillä. Erityistä huomiota kiinnitettiin Brain Bit -glukometriin Argentiinassa ja Chilessä, jossa diabeteksen ongelma on erityisen akuutti.

"Diabeteksen esiintymistiheys: USA, Intia, Indonesia ja Latinalainen Amerikka, - sanoo Edward. - Siksi esittelimme laitteen Chilessä ja Argentiinassa. Nämä valtiot ovat luoneet ohjelman, joka tukee potilaita, lahjoittaa glukometrejä ja testiliuskoja ilmaiseksi. Näiden maiden lääketieteellinen yhteisö on osoittanut suurta kiinnostusta Brain Bit -tekniikkaa kohtaan. ”

Kuva: Egor Tsvetkov / Haytek

Valon absorptiopiikkien avainkaavaVenäjällä patentoidussa mittarissa käytetty hakemus jätti hakemuksen PCT: n vastaavaan kansainväliseen rakenteeseen. Nyt patentti siirretään kansallisiin vaiheisiin 16 maassa, ja mittaustarkkuus on 15%, mikä vastaa perinteisten verensokerimittareiden tarkkuutta. Erittäin korkean glukoositason määrittämisessä laitteen tarkkuus on pienempi 3%.

Lisäparannuksia tarvitaan varojaniin tiedemiehet osallistuivat kiihdyttimeen. Sukupolvien mentorin Oleg Malsagovin avulla Kryzhanovsky-ryhmä voi simuloida hankkeen taloudellista osaa ja kehittää liiketoimintasuunnitelmaa. Hanke "Brain Beat" kiinnosti INVITROa ja tunnustettua johtajaa perinteisten verensokerin analysaattoreiden Johnson & Johnsonin tuotannossa.

Rahastot ensimmäisestä sijoituserästäMenetelmien parantamiseen käytettävät menetelmät: optimoidun sormen asento analysointilaitteessa laajensi laitteen työskentelyaluetta. Vuoden 2016 jälkipuoliskolla tarvittiin toinen investointi kalibrointimoduulin kehittämiseksi ja laitteen synkronoimiseksi mobiililaitteisiin.

Vuonna 2018 Skolkovo-säätiö aloitti osallistumisenkäynnistyminen Aasian alueen innovaatioiden kansainvälisessä kilpailussa. Tapahtuma järjestetään seitsemännen kerran Tokion esikaupunkialueella, jossa yksi japanilaisista kehittäjistä rakentaa älykkäitä kaupunkitiloja. 20 kilpailijaa näytti työtä tekoälyn ja kehittyneiden lääketieteellisten laitteiden alalla.

"Brain Beat" voitti toisen sijan kilpailussa,Sain tunnustuksen siitä, että he liikkuvat oikeaan suuntaan, ja atraumaattinen verensokerimittari on tärkeä ihmiskunnan laite. Brain Beat -joukkueen jäsenet saivat arvosanan sadasosien voittajan takana rahapalkinnon 300 tuhatta ruplaa ja kolme ilmaista työpaikkaa Tokion työtoverissa kahden vuoden ajan.

Mittarin esittely japanilaisten edessäKryzhanovskin mukaan yritykset aiheuttivat kiinnostusta japanilaisten lääketieteellisten laitteiden kehittäjien keskuudessa. Kumppanuudet japanilaisten lääketieteellisten laitteiden valmistajien kanssa mahdollistavat muun kuin invasiivisen verensokerimittarin pääsyn Aasian markkinoille.

Brittiläisessä Cambridgessä esiteltiin "Brain Beat"glukoometrisi vuoden 2018 lopussa järjestetyssä kansainvälisessä foorumissa. Joukkue lähti sinne, koska se oli Skolkovo-säätiön ja AstraZenecan yhdessä järjestämä kilpailu, sekä viisi muuta Startup Challenge 2018: n ja Skolkovon säätiön puheenjohtaja Arkady Dvorkovichia.

Kliinisten tutkimusten alussa

Vuoden 2018 ensimmäisellä neljänneksellä jätettiin Brain Beatasiakirjat ei-invasiivisen verensokerimittarin sertifiointiin Roszdravnadzorissa. Lääketieteellisten laitteiden sertifioinnin monivaiheinen prosessi kestää puolitoista vuotta ja sisältää teknisten ehtojen koordinoinnin, riskienhallintatiedoston kehittämisen, testiraporttien ja käyttöohjeiden laatimisen. Seuraavassa vaiheessa tehdään toksikologisia ja teknisiä testejä. Viimeinen suora on luvan saaminen kliinisiin tutkimuksiin lääketieteellisten laitosten olosuhteissa, toisin sanoen ihmisillä tapahtuvassa testauksessa. Kun testiraportit on tutkittu, valmistajalle osoitetut asiakirjat päivitetään tarvittaessa. Testin onnistunut suorittaminen antaa oikeuden saada rekisteröintitodistus. Tämä tarkoittaa, että laitetta suositellaan massatuotantoon.

Kuva: Egor Tsvetkov / Haytek

Hankkimalla patentti maassamme on vaikeuksiaon syntynyt. Saadakseen patentin ulkomailla se kesti enemmän rahaa ja aikaa. Yleensä patentin siirto maksaa yli 2 miljoonaa ruplaa.

Edward Kryzhanovsky ei aio tuottaaveren glukoosimittari. Luvan siirtäminen lääkinnällisten laitteiden valmistajille nopeuttaa laitteen pääsyä markkinoille ja vähentää valmistuskustannuksia.

Massatuotannon väline edustaa180 g: n optinen anturi, joka pystyy työskentelemään offline-tilassa ja kommunikoimaan tietokoneiden ja mobiililaitteiden kanssa siirtämällä tietoja Bluetoothin tai USB: n kautta. Mittausten tarkkuus ei riipu potilaiden yksilöllisistä ihon ominaisuuksista. Kehittäjien mukaan laitteen käytöstä ei ilmene sivuvaikutuksia. Ei-invasiivisen verensokerimittarin tarkkoja kustannuksia ei ole vielä vahvistettu. Mukaan Kryzhanovsky, se sijaitsee 20 tuhatta ruplaa, ja ensimmäiset laitteet ovat saatavilla vuoden 2019 loppuun mennessä, kun sertifiointi Roszdravnadzor.

"Vuoden 2019 alussa vastaanotettiin sarjaantureita,tuotetaan Kiinassa ja Venäjällä. Nyt niitä testataan. Testien aikana kaava on optimoitu, lisää Edward Kryzhanovsky. ”Heti kun tulokset saadaan, jotka ovat lähellä prototyypistä saatuja tuloksia, mittari käynnistyy sarjaan.”

Muiden kuin invasiivisten verensokerimittareiden saatavuus ja kivuttomuus tekevät diabeteksen alkuperäisestä itsetestauksesta turvallisen ja mukavan.

Puhuminen Brain Beat -näkymistä, EdwardKryzhanovsky toteaa: ”Meillä on vielä kymmenen uutta hanketta, mutta on liian aikaista puhua edistymisestä. Tämä on perusteltua sen jälkeen, kun nykyinen kehitys tapahtuu sen markkinoilla tai lisenssin myynnin jälkeen. "