В Южной Корее локализовали технологию производства цифровых ПЦР, в тысячу раз превышающих обычные ПЦР по чувствительности, на уровне 1 млн. ед. в год с выходом 99%
- KOREA HERALD
- 13 минут назад
- 3 мин. чтения
Коррепондент Гу Бон Хюк
- Национальный центр нанофабов Южной Кореи разрабатывает технологию изготовления «дисков с микролунками»
- Технология передана компании RevoSketch для массового производства
Исследователи Национального центра нанофабов работают с оборудованием для нанесения фоторезиста, ключевого материала для полупроводников [Предоставлено Национальным центром нанофабов]
Министерство науки и ИКТ Южной Кореи объявило 7 декабря, что Национальный центр нанофабов (National Nanofab Center, NNFC) успешно коммерциализировал «интегрированную систему цифровой ПЦР следующего поколения для диагностики рака».
С 2021 года Национальный центр нанофабов и компания LevoSketch занимались коммерциализацией ключевых технологий, направленных на разработку цифровой ПЦР для диагностики рака и технологий нанесения микролунок, включая проверку их эффективности посредством клинических испытаний. Благодаря передаче технологии 2 декабря они обеспечили высокую производительность массового производства (1 миллион единиц в год) и полноту (выход продукции в 99%) за счет применения технологии полупроводникового оттиска (импринтинга), тем самым заложив основу для полномасштабного массового производства продукции.
Технология производства микролуночных дисков, использующая технологию оттиска на основе полупроводниковых МЭМС (микроэлектромеханических систем) у Национального центра нанофабов, позволяет массово нанести десятки тысяч микролунок размером от 100 до 200 мкм на внутренней поверхности микролуночных дисков за одну операцию. Эти диски являются ключевым компонентом оборудования для цифровой ПЦР, медицинского устройства нового поколения. Концентрируя и амплифицируя гены из образца в этих микролунках, они позволяют проводить точный и количественный анализ генетической информации о раке.
Во всем мире соответствующая отрасль ведет ожесточенную конкурентную борьбу за развитие цифровой ПЦР, которая применяет цифровую концепцию к медицинским устройствам для обнаружения мутаций генов рака. Однако техническая сложность надежной и равномерной концентрации образцов в этих крошечных лунках была препятствием для коммерциализации.
Чтобы преодолеть эту проблему, Национальный центр нанофабов разработала метод цифровой ПЦР на основе центробежной силы. Он предполагает применение технологии оттиска для непосредственного нанесения микроузоров на внутренней стороне изогнутой плоскости вместо ровной, что позволяет добиться идеальной концентрации растворов образцов в лунках.
Разработанный процесс массового производства значительно повышает чувствительность флуоресцентного сигнала и производительность цифровой ПЦР от RevoSketch (веб-сайт: https://revosketch.com), которая владеет основной технологией анализа микролунок. Таким образом, создано высокоточное медицинское устройство, позволяющее проводить анализ генов рака и раннюю диагностику рака с чувствительностью, в 1000 раз превышающей чувствительность традиционной ПЦР.
Примечательно, что это позволяет фундаментально решить «проблему дождя (Rain Problem)», когда усиленные и неусиленные сигналы нечетко перекрывают друг друга), что часто встречается в продуктах глобальных конкурентов в области цифровой ПЦР. Полученные таким образом изделия демонстрируют исключительную производительность, позволяя безошибочно и четко обнаруживать даже мельчайшие мутации раковых генов.
Схематическая иллюстрация метода цифровой ПЦР [Предоставлено Национальным центром нанофабов]
Превосходство данной технологии было опубликовано в журнале «Nature Scientific Reports 14:11522» в мае 2024 года. С сентября прошлого года она используется в качестве основного оборудования в совместных исследованиях по технологии раннего обнаружения рака, ориентированных на множество этнических групп, в Гарвардской медицинской школе (MGH) в США, демонстрируя свою глобальную технологическую конкурентоспособность.
Коммерциализация этой системы диагностики рака считается значительным достижением, позволяющим решить технические проблемы в области производства высокоточных медицинских устройств за счет технологий массового производства на основе полупроводниковых техпроцессов, что обеспечивает глобальную конкурентоспособность.
«Трансфер данной технологии и разработка цифровой ПЦР демонстрируют успешное выполнение роли «центра коммерциализации технологий», где государственная поддержка инфраструктуры нанофабов позволила совместно с компаниями разрабатывать технологии и связывать результаты НИОКР с коммерциализацией» - сказал директор отдела основных технологий Министерства науки и ИКТ Южной Кореи Ли Кан У, добавив: «Правительство будет и в дальнейшем оказывать поддержку для обеспечения технологической независимости и глобальной конкурентоспособности корейских компаний».
«Это образцовый пример поддержки НИОКР, когда институциональные и министерские проекты по разработке технологий, демонстрации прототипов и массовому производству были органично связаны между собой и принесли плоды» - подчеркнул Пак Хын Су, глава Национального центра нанофабов. «Национальный центр нанофабов и в дальнейшем будет активно реагировать на коммерциализацию технологий через платформу прикладных технологий, основанную на полупроводниковых техпроцессах» - добавил он.
Комментарии