Lab-On-A-Chip (1)

HoloMonitor har många förtjänster,det vet vi numera.Jag tar inte upp alla användningsområden tekniken är användbar inom då ni PHI,are förmodligen har full koll på det.
Men vad skulle ni säga om bloggen kan presentera ett helt nytt användningsområde och för den delen även en helt ny marknad PHI´s teknik har potential att bli, kanske inte en ledande aktör, men i rätt ägares händer en av de större spelarna?
Nu förstår jag att många läsare kliar sig i huvudet och undrar om inte den där 99:an fått en febertopp och är ute och yrar i omtöcknat tillstånd.
Nog för att undertecknad har varit lite skakig de senaste dagarna och inte helt återhämtat mig från den där AC-relaterade förkylningen.
Men med den info jag samlat på mig är jag som jänkarna säger : superexcited och ska försöka sammanfatta denna till ett inlägg. Ett uppdelat sådant då informationen tarvar både förklaring (utbildning?) som en aktuell update.
Undertecknad hade själv inte vetskap om ämnet i rubriken, Lab-on-a-chip (LOC) förrän jag satt och läste igenom de senaste rapporterna ink kompendium i syfte att kolla Insidernas aktieinnehav i samband med Jan Richardssons sälj av 5328 aktier. Det som mynnade ut i inlägget Perspektiv.
När jag satt och läste igenom detta material stötte jag på info jag tidigare helt missat.
VD berättar väldigt kryptiskt och i få meningar om nåt vi marknaden inte observerat,varken i samband med eller efter publiceringen. Eller haft kunskap om kan man oxå uttrycka det.
Där bannar jag mig själv för att kunna missa en sån godbit...grrrr.
Ok,till pudelns kärna då.

På 50-talet startade den riktigt tekniska utvecklingen inom många områden. Det var då brajta snubbar/snubbinnor kom på att göra saker i mikroformat. Ja,tekniska prylar som ingår i större mackapärer. Det kallades då microtechnology och gör det förmodligen även i dag.
Wiki uttrycker 50-talet bra : The Micro Electrical Mechanical Systems (MEMS) era had started.
Några exempel på dessa mikroprylar som började utvecklas då och blev kommersiellt framgångsrika 10-15 år senare var sensorer som ex trycksensorer och sensorer för airbags.
Sent 70-tal började forskare knutna till universitet kika närmare på möjligheterna att kunna utveckla ny teknik och nya instrument baserade på MEMS. Först ut var Stanford University som 1979 utvecklade en gas chromotograf.
Wiki hjälper oss att förstå : Gas chromatography (GC) is a common type of chromatography used in analytical chemistry for separating and analyzing compounds that can be vaporized without decomposition.
Denna manick blev ingen kioskvältare så det dröjde till 90-talet innan man började klura på hur den där mikrotekniken kunde användas för forskningen. Tidigt 90-tal tog så Europa över stafettpinnen och europeiska forskare lyckades tillverka användbara instrument till labb. Som ex :  micropumps, flowsensors and the concepts for integrated fluid treatments for analysis systems.
Wiki fortsätter : A big boost in research and commercial interest came in the mid 1990s, when µTAS technologies turned out to provide interesting tooling for genomics applications, like capillary electrophoresis and DNA microarrays.
A big boost in research support also came from the military, especially from DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), for their interest in portable bio/chemical warfare agent detection systems. The added value was not only limited to integration of lab processes for analysis but also the characteristic possibilities of individual components and the application to other, non-analysis, lab processes.
Hence the term "Lab-on-a-Chip" was introduced.

Och då har bloggen kommit fram till ämnet för detta inlägg, Lab-On-A-Chip (LOC).
Kort beskrivet är LOC en teknik som utgår från ett chip med flera lager innehållande olika vätskebaserade ämnen.
Chipet är alltså förberett för att undersöka/mäta nåt som i vanliga fall utförs i traditionella labb.
Till detta chip tillför man en patients blod och följer förloppet när celler från pat blandas med de vätskor chipet innehåller.
På detta sätt får man bekräftelse eller ett nekande svar om patient har den sjukdom man inledningsvis misstänkte. Som exempelvis cancer.
New York Post uppmärksammade nyligen hur forskare från Kansas University identifierat äggstockscancer med denna teknik.

New ‘lab-on-a-chip’ could detect cancer with a drop of blood

På Kansas Universitys hemsida kan ni läsa mer om detta genombrott.
Det handlar i botten alltså om nanoteknik, riktigt avancerad nanoteknik.

Förutom att kunna detektera ex cancer i ett tidigt stadium kan LOC-tekniken användas för att skräddarsy behandling av cancerpatient. Att kunna testa vilka läkemedel som är mest effektiva för just denna cancerpatient.

Cancer Lab on Chip to Enable Widespread Screening, Personalized Treatment

WASHINGTON, D.C., July 23, 2019 — A new generation of pathology labs mounted on chips is set to revolutionize the detection and treatment of cancer by using devices as thin as a human hair to analyze bodily fluids.
The technology, known as microfluidics, promises portable, cheap devices that could not only enable widespread screening for early signs of cancer but also help to develop personalized treatments for patients, said Ciprian Iliescu, a co-author of a review of microfluidic methods for cancer analysis published in the journal Biomicrofluidics, from AIP Publishing.
“If you isolate some cells and expose them to drug candidates, you can predict the response of the patient in advance,” said Iliescu, a researcher at IMT-Bucharest in Romania. “Then you can track how the tumor is evolving in response to treatment.”

LOC-tekniken visar sig även användbar för att ta fram nästa generations läkemedel utan behov av att testa på djur eller människa. En bloddroppe och......

Lab-on-a-chip drives search for new drugs to prevent blood clots

Date:August 20, 2019

A tiny lab the size of a postage stamp could be the next big thing in the search for safer anti-clotting drugs to prevent heart attacks and strokes.

The effectiveness of current anti-clotting medication can be limited due to the risk of complications, driving a need for alternatives that can both prevent the formation of blood clots and reduce the risk of excessive and life-threatening bleeding.
The new biocompatible lab-on-a-chip, detailed in a paper published recently in the journal Analytical Chemistry, could help accelerate the discovery and development of new anti-clotting therapies.



Varför tekniken inte fick fäste sent 90-tal/tidigt 2000-tal då den ansågs som nåt som skulle kunna revolutionera forskningen handlade mycket om själva chipet och dess material.
För att det skulle få ett genombrott var man tvungen att få ner kostnaden för dess tillverkningskostnad. Man testade flera typer av material som bevisligen fungerade.Som papper,glas och silikon.Men det föll ofta på att kostnad för varje tillverkat chip ansågs för dyrt,även sett till serietillverkning.Själva chipets innehåll med microfluids var däremot ingen större kostnad.
Marknadsbedömare ansåg att tekniken inte fick kosta mer än 1 dollar/chip för köpare/användare för att bli intressant och kommersiellt framgångsrikt. Det har varit den trånga sektorn och förklarar varför bjässarna inom medicininstrumenttillverkning inte satsat på LOC i nån större utsträckning och därför har tekniken inte fått det genombrott man länge hoppats på. Men nu ser det ut som man lyckats med det hindret. Polymeric materials ,översatt på svenska : polymerer, är det material som får ner kostnaden för varje chip till runt 1 dollar.
Här kan man läsa mer om alla material man försökt få kommersiellt framgångsrika.
Polymerer kallas i dagligt tal för plaster. Lägg plaster på minnet för text i slutet av detta inlägg !

Men tillbaka till LOC i nutid och prognoser.
- Lab-on-a-chip technology may soon become an important part of efforts to improve global health, particularly through the development of point-of-care testing devices. In countries with few healthcare resources, infectious diseases that would be treatable in a developed nation are often deadly. In some cases, poor healthcare clinics have the drugs to treat a certain illness but lack the diagnostic tools to identify patients who should receive the drugs. Many researchers believe that LOC technology may be the key to powerful new diagnostic instruments. The goal of these researchers is to create microfluidic chips that will allow healthcare providers in poorly equipped clinics to perform diagnostic tests such as immunoassays and nucleic acid assays with no laboratory support.

Point-of-care-test är möjligheten att kunna ställa en diagnos direkt vid patient. Tänk tidsfaktor att slippa använda sig av labbet som kanske ger ett svar efter 2-3 veckor först.För U-länder utan större resurser att använda sig av välutrustade labb och heller inte tillgång till utbildad labbpersonal är LOC en lösning på denna problematik.

Men för att koppla Digital Holografisk Mikroskopi till LOC då :

Jag låter 3 oberoende forskningsrapporter styrka detta.

Endowing a plain fluidic chip with micro-optics: a holographic microscope slide

Lab-on-a-Chip (LoC) devices are extremely promising in that they enable diagnostic functions at the point-of-care. Within this scope, an important goal is to design imaging schemes that can be used out of the laboratory. In this paper, we introduce and test a pocket holographic slide that allows digital holography microscopy to be performed without an interferometer setup.

Advances in microfluidic technology have caused the development of the Lab-on-a-Chip (LoC) concept. The LoC paradigm can be resumed in the will to emulate all the functionalities of a modern analysis laboratory onboard a portable platform, or at least a compact system, realizable at contained costs. A LoC is extremely promising as a toolkit to embed diagnostics functions to be used at the point-of-care, allowing first screenings or accurate analysis of biological samples in the absence of adequate facilities, for example, in developing countries and low-resource settings.The spreading of LoC technology also opens it to significant exploitations for environmental monitoring and the emerging field of telemedicine.
An ideal LoC microscopy system should satisfy the following three main requirements:
high-throughput data collection, label-free imaging and quantitative measurements.
Many high-throughput imaging systems have been developed.
Label-free approaches are preferred to avoid sample pretreatment and to avoid altering the natural behavior of biological specimens. In addition, phase retrieval is highly demanded to yield quantitative information from the observed samples. In this framework, digital holography (DH) microscopy well matches the LoC requirements, and it has been successfully applied in tracking biological samples, the study of cell mechanics, and the study of cell life cycle and cell death, with quantitative assessments.

Off-axis holography and micro-optics improve lab-on-a-chip imaging

For decades, researchers have been developing lab-on-a-chip (LoC) technologies integrated with optics in an attempt to bring sensitive diagnostic measurements to practical and fully contained systems, which can be used at the point-of-care and in resource-limited settings.
Digital holography (DH) is an imaging technique that is particularly well suited for LoC technologies because (i) it is label-free, which means that it does not require any sample pretreatment or labeling steps, thus forgoing the need for costly reagents and their refrigeration, and (ii) it can be easily incorporated with fluids to quickly screen large volumes of biofluids such as blood, serum, urine and saliva.

DH utilizes coherent or partially coherent illumination to generate interference between a reference wave and a wave scattered from an object. These holographic interference patterns can be recorded on a camera and then digitally refocused by using back-propagation algorithms to recover an in-focus image of the sample. Quantitative phase-contrast information of the sample can also be retrieved, thus enabling the high-resolution imaging of weakly scattering objects, such as microorganisms or pathogens, for example, in water samples. Various successful implementations of DH microscopy have been demonstrated in the literature. These compact and low-cost systems have been shown to be capable of imaging blood cells, waterborne parasites and even fast-moving self-propelled microorganisms, including sperm.

Och slutligen en doktorsavhandling från 2016 som går in i minsta detalj hur bra DHM lirar mot LOC.

Digital Holography Microscopy at Lab-on-a-Chip scale: novel algorithms and recording strategies

At this scope, we chose to rely on DH microscopy. Indeed, DH is intrinsically appropriate to yield label-free quantitative phase-contrast microscopy of suspended flowing cells, or samples adhering on channel substrates. Above all,DH is non invasive, so that the samples can be studied without altering their natural behavior.

Och för att knyta ihop säcken och berätta vad det var undertecknad hittade vid sök beskrivet inledningsvis.

Ur kompendiet för drygt 1 år sen. Prospekt för att teckna units. Sidan 25 :

Engångsplastchip (*)

Den forskargrupp vid Harvard Medical School och Boston Children’s Hospital vi sedan drygt två år tillbaka samarbetar med publicerade nyligen forskningsresultat som visar att HoloMonitor är väl lämpad för att observera och mäta celler i plastchip, där chipen ersätter de enkla cellodlingskärl som idag används för att skapa en mer fysiologisk relevant cellmiljö. De lovande resultaten föranleder oss att utvidga samarbetet med Harvard Medical School för att accelerera utvecklingen av speciellt anpassade engångsplastchip till HoloMonitor.


Här är det ni skulle notera vid texten om polymerer :plaster *

Och de forskningsresultat som hänvisas till är utskrivet :
Quantitative phase imaging characterization of tumor-associated blood vessel formation on a chip

Abstract

Angiogenesis, the formation of new blood vessels from existing ones, is a biological process that has an essential role in solid tumor growth, development, and progression. 

Recent advances in Lab-on-a-Chip technology has created an opportunity for scientists to observe endothelial cell (EC) behaviors during the dynamic process of angiogenesis using a simple and economical in vitro platform that recapitulates in vivo blood vessel formation. 

Here, we use quantitative phase imaging (QPI) microscopy to continuously and non-invasively characterize the dynamic process of tumor cell-induced angiogenic sprout formation on a microfluidic chip. The live tumor cell-induced angiogenic sprouts are generated by multicellular endothelial sprouting into 3 dimensional (3D) Matrigel using human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). 

By using QPI, we quantitatively measure a panel of cellular morphological and behavioral parameters of each individual EC participating in this sprouting. In this proof-of-principle study, we demonstrate that QPI is a powerful tool that can provide real-time quantitative analysis of biological processes in in vitro 3D biomimetic devices, which, in turn, can improve our understanding of the biology underlying functional tissue engineering.

Min kommentar
Denna nya info (iaf för mig och förmodligen för marknaden i övrigt då jag inte läst någonstans att detta blivit uppmärksammat) berättar alltså :
- att HoloMonitor har ett nytt potentiellt användningsområde och med det en ny marknad, LOC.
- att PHI tillsammans med Harvard arbetar för att accelerera utvecklingen av chip anpassade för HoloMonitor.
Det beskrivet i ett kompendium för 15 månader sen.

Frågan inställer sig : hur långt framme är Harvard och PHI med att introducera detta chip för marknaden? Att LOC nu är moget för marknaden är odiskutabelt. Se kompletterande inlägg efter detta.Har denna info nått bjässarna på marknaden? Om jag får gissa är det tveksamt då VD verkligen inte (officiellt) marknadsfört denna info. Fortsätter jag att gissa blir det att denna info är VD´s trumfkort han kommer plocka fram vid konkreta förhandlingar med konkurrerande friare.
Sitta cool med en räv bakom örat tillsammans med tuffa amerikanska förhandlare och nobba framlagda förslag för att sen kontra med denna info och med det en helt annan prislapp kan ge intressant utfall. Ett scenario bloggen absolut inte har belägg för,men omöjligt? Nej det tror undertecknad inte.Allt är möjligt vid förhandlingar på denna nivå.

Läs även nedanstående info om LOC och fundera på vad detta kan leda till.
Intressant? You bet !

                    Vid grävspaden the(superexcited)99

Ps.Bloggen slår vad om att ingen PHI,are hade kännedom om denna info.Överbevisa mig i så fall (hur nu det kan gå till). Ds