Avishay Bransky, Ph.D., CEO dan Co-founder PixCell – Seri Wawancara

Avishay Bransky, Ph.D., CEO dan co-founder PixCell, adalah seorang ahli di bidang microfluidics, dengan pengalaman industri yang luas dalam fisika terapan, perangkat lunak, dan teknik sistem. Ia adalah salah satu penemu teknik Viscoelastic Focusing, metode analisis sel, dan kartrij microfluidik. Dr. Bransky memegang gelar B.A. di Fisika, B.Sc. di Teknik Bahan, dan Ph.D. di Teknik Biomedis, semua dari Technion Israel Institute of Technology.

PixCell Medical memiliki cerita asal yang menarik, dapatkah Anda menjelaskan bagaimana perusahaan ini dimulai setelah secara tidak sengaja menemukan fenomena fisik unik: Viscoelastic Focusing (VEF)?

Ketika saya menyelesaikan PhD saya di Technion – Israel Institute of Technology, seorang rekan dan saya melakukan penelitian pada perangkat microfluidik di mana kita mengalirkan sel darah yang tersuspensi dalam berbagai larutan. Kami memeriksa sel-sel tersebut melalui mikroskop saat mereka mengalir, dan seperti yang diharapkan, sel-sel tersebut tersebar merata di seluruh mikrokanal (bagian dari perangkat microfluidik). Selama penelitian kami, kami bereksperimen dengan larutan unik yang biasanya digunakan dalam industri pertambangan. Ketika kami melihat melalui mikroskop, kami tidak bisa melihat sel-sel tersebut. Kami mengulangi ini beberapa kali, dan masih tidak bisa melihat sel-sel tersebut! Setelah penyelidikan lebih lanjut, kami menyadari bahwa semua sel-sel tersebut terfokus pada satu bidang, dan mikroskop kami tidak terfokus pada bidang sel-sel tersebut. Efek fokus yang kami temukan sangat kuat, tidak seperti yang pernah kami lihat sebelumnya, di mana semua sel-sel tersebut terletak sempurna dalam satu bidang dalam jarak beberapa nanometer. Ini adalah temuan kami dalam menemukan viscoelastic focusing (VEF).

Kami mendatangi seorang profesor di Technion yang merancang teori yang mendukung penemuan ini. Berdasarkan penelitian ini, kami menerbitkan makalah tentang VEF di salah satu jurnal fisika paling bergengsi – Physical Review Letters.

Saya menyadari dengan cepat bahwa VEF dapat sangat berguna dalam aplikasi di mana sel-sel dihitung atau dianalisis. Metode-metode ini semua memerlukan fokus sel karena semakin dekat sel dengan posisi yang diharapkan, semakin akurat analisisnya. Fokus tajam yang diperoleh oleh VEF memfasilitasi pengukuran yang sangat akurat serta analisis berbasis gambar dari karakteristik sel-sel. Kelebihan tambahan adalah VEF memerlukan reagen yang jauh lebih sedikit daripada penghitung sel standar, membuatnya efektif biaya dan mudah digunakan. Ini adalah titik awal ketika kami mulai mengembangkan analisis hematology HemoScreen, yang dirancang di sekitar VEF serta teknologi paten lainnya.

HemoScreen™ membuat pengujian darah menjadi sederhana, dapatkah Anda menjelaskan keterampilan yang diperlukan untuk menjalankan pengujian darah dan apa prosesnya?

HemoScreen kecil, kokoh, dan sederhana untuk digunakan, dan tidak memerlukan keterampilan teknis untuk mengatur atau mengoperasikan. Selain itu, tidak memerlukan perawatan atau kalibrasi. Karena itu, siapa saja dapat dengan cepat belajar menggunakan dengan hanya membaca panduan cepat, dari perawat dan pengasuh, hingga pasien itu sendiri.

Perangkat ini melibatkan proses tiga langkah sederhana:

• Satu tetes darah diambil dari jari dan dimasukkan ke dalam kartrij yang dapat dibuang yang memiliki semua reagen yang terintegrasi.
• Kartrij dimasukkan ke dalam analyzer; dan
• Dalam 6 menit, hasil laboratorium kualitas untuk tes CBC 5-bagian penuh disampaikan.

Proses ini menghilangkan kesalahan prosedural yang terkait operator atau pengguna yang dapat mengompromikan kualitas hasil tes karena langkah-langkah pra-analitik dari preparasi sampel. Mengirimkan pembacaan akurat dari 20 parameter hitung darah standar dalam solusi perawatan titik yang aman, sederhana, dan mudah menghemat waktu dan biaya yang signifikan bagi pasien, klinisi, dan sistem kesehatan.

Di AS, HemoScreen disetujui untuk penggunaan perawatan titik (POC) dengan peringkat kompleksitas sedang CLIA.

Apa beberapa penyakit yang dapat dideteksi oleh HemoScreen™?

HemoScreen melakukan tes darah paling umum, hitung darah lengkap (CBC), yang memberikan profesional kesehatan dengan gambaran keseluruhan tentang kesehatan seseorang. Selain itu, memberikan bendera abnormal sel yang komprehensif yang dapat berfungsi sebagai biomarker untuk berbagai patologi. Identifikasi sel abnormal sangat penting namun tidak tersedia di titik perawatan atau bahkan di laboratorium besar, terpusat.

Ketika datang ke identifikasi penyakit seperti limfoma, beberapa jenis leukemia, dan peradangan parah, sel-sel darah prematur dilepaskan dari sumsum tulang sebelum mencapai keadaan matang. Kemampuan untuk membenderai sel-sel tersebut dalam darah pasien sangat penting dan hanya dapat ditemukan dengan instrumen kualitas tertinggi. Seringkali, instrumen tersebut tidak dapat mendeteksi semua sel-sel prematur, sehingga perlu dilakukan apusan darah dan dilihat sampel di bawah mikroskop. Ada semakin sedikit patolog yang memiliki keahlian untuk melakukan ini.

Inilah di mana HemoScreen masuk. Analisis gambar AI kami yang didorong dapat, berdasarkan ribuan sampel dari berbagai patologi, mengidentifikasi sel-sel dan memberikan temuan akurat, mewakili transformasi besar dalam analisis darah cepat. Dengan menggunakan teknologi ini, pasien dapat segera diberitahu apakah mereka harus pergi ke rumah sakit dan melakukan tes lebih spesifik untuk lebih memfokuskan pada patologi jauh lebih awal daripada metode pengujian saat ini.

Penyakit lain yang dapat diidentifikasi melalui CBC HemoScreen termasuk limfoma kronis (CLL), infeksi, anemia parah, dan perdarahan internal. Penambahan sel-sel abnormal adalah indikator kuat bahwa pasien memiliki masalah serius yang perlu dianalisis dan dievaluasi lebih lanjut. Sebagai gantinya untuk mendiagnosa penyakit tertentu, tes HemoScreen memberikan gambaran umum tentang kesehatan pasien dan membantu dalam deteksi dini patologi serius. Selain itu, membantu dokter menentukan apakah untuk meresepkan antibiotik atau tidak, yang menjadi semakin penting dengan masalah resistensi mikroba antibiotik yang meningkat.

HemoScreen™ juga dapat mendeteksi sel-sel darah abnormal yang mungkin mengindikasikan sel-sel yang potensial bersifat kanker. Dapatkah Anda menjelaskan bagaimana produk ini dapat digunakan untuk mendeteksi kanker secara dini?

Sel-sel darah berkembang di sumsum tulang yang secara bertahap berkembang sampai mereka dilepaskan ke dalam aliran darah sebagai salah satu dari tujuh jenis sel utama. Sel-sel matang ini dihitung sebagai bagian dari tes CBC standar karena konsentrasi mereka dalam darah berfungsi untuk mendiagnosa berbagai kondisi seperti infeksi dan anemia. Namun, terkadang sel-sel prematur, yang belum berkembang menjadi keadaan matang, dilepaskan prematur dari sumsum tulang ke dalam aliran darah perifer. Sel-sel ini disebut sebagai sel-sel abnormal dan mungkin mengindikasikan gangguan kesehatan serius.

Metode analisis HemoScreen didasarkan pada pengambilan gambar digital dari sel-sel yang mengalir yang dapat dianggap sebagai “apusan darah yang mengalir.” Ini mengekstrak ratusan fitur dari setiap sel, bukan hanya 3-4 sinyal yang diperoleh oleh analyzer standar di laboratorium terpusat. Ini memungkinkan teknologi untuk membedakan dengan akurat antara semua jenis sel, termasuk yang abnormal.

Versi FDA yang disetujui dari HemoScreen menentukan lima jenis sel putih normal dan membenderai dengan akurat untuk sel-sel abnormal. Namun, PixCell baru-baru ini mengembangkan versi baru yang mengukur dan mengeluarkan hitungan sel-sel abnormal – ini menandai terobosan dalam diagnostik hematologi karena dokter akan dapat mendeteksi berbagai jenis kanker pada tahap awal di perawatan primer dan tidak melewatkan kasus-kasus kritis yang memerlukan intervensi segera.

HemoScreen dapat menghitung granulosit prematur, RBC nukleasi, dan sel-sel blast, yang sangat penting untuk dideteksi, bahkan dalam jumlah yang sangat rendah, karena mereka mungkin mengindikasikan mieloma, leukemia, limfoma, dan gangguan darah kronis yang memerlukan intervensi segera.

Salah satu hal yang PixCell Medical kerjakan adalah Diagnosa Sepsis Dini. Dapatkah Anda menjelaskan tantangan saat ini di balik diagnosis dini Sepsis dan bagaimana PixCell Medical menangani tantangan ini?

Sepsis adalah masalah kesehatan global. Untuk melawan sepsis, kita memerlukan alat diagnostik yang lebih baik, pengujian yang lebih cepat, dan asai yang lebih spesifik. Jika pengujian tidak spesifik, maka tidak dapat membedakan antara sepsis dan kondisi lain yang tampaknya serupa.

PixCell Medical menangani tantangan ini dengan menyediakan pengujian yang sangat mudah diakses untuk biomarker spesifik yang terkait dengan infeksi bakteri. Beberapa sudah tersedia dengan CBC 5-bagian, seperti hitung neutrofil absolut (ANC) dan hitung sel darah putih (WBC), sementara yang lain masih dalam pengembangan.

PixCell juga menambahkan biomarker yang baru ditemukan: lebar distribusi monosit (MDW) ke tes CBC. MDW telah terbukti efektif untuk deteksi sepsis selama pertemuan departemen darurat awal. Bersama dengan WBC, MDW diprediksi lebih lanjut untuk meningkatkan pengambilan keputusan medis selama pengelolaan sepsis awal di departemen darurat. Granulosit prematur, yang disebutkan di atas, juga telah terbukti sebagai penanda awal yang baik untuk sepsis. Selain itu, PixCell mengembangkan asai lebih lanjut untuk penanda peradangan seperti protein C-reaktif (CRP) dan prokalsitonin (PCT) yang secara luas digunakan dalam pengelolaan pengobatan sepsis.

Kombinasi dari penanda ini menawarkan indikasi yang jauh lebih spesifik tentang sumber infeksi dan jalannya penyakit. Selain itu, membuat asai ini mudah diakses dan memberikan hasil dalam waktu nyata akan mengarah pada hasil klinis yang jauh lebih baik bagi pasien sepsis.

Bagaimana kecerdasan buatan digunakan dalam HemoScreen™ untuk deteksi penyakit dan kanker?

HemoScreen menggabungkan teknologi viscoelastic focusing (VEF) dengan teknologi kecerdasan buatan (AI) paten dan visi mesin untuk menganalisis sampel darah dengan cepat. VEF menyebabkan sel-sel terfokus ke dalam satu lapisan bidang saat mereka mengalir, memfasilitasi analisis optik mereka. Teknologi visi mesin kami kemudian mengambil ribuan gambar dari puluhan ribu sel, dalam waktu nyata, sempurna terfokus saat mereka mengalir. Algoritma AI kami kemudian menganalisis gambar-gambar ini secara langsung. Dengan menggunakan pemrosesan gambar, algoritma, dan visi mesin, teknologi mengidentifikasi sel-sel dan kemudian mengklasifikasikan mereka ke dalam jenis yang berbeda.

Dengan menggunakan algoritma pembelajaran mesin yang dilatih oleh ahli manusia berdasarkan banyak sampel darah dan patologi yang berbeda, dapat mengidentifikasi dan mengklasifikasikan sub-tipe sel yang berbeda yang kadang-kadang berbeda dalam nuansa dari pasien dan patologi yang berbeda. Ini semua dilakukan berdasarkan morfologi sel-sel, bentuk, bentuk inti, warna, dan properti sel lainnya. Secara keseluruhan, teknologi AI kami menggunakan ratusan fitur yang berbeda dari setiap sel untuk menentukan jenis sel apa itu, dengan cepat.

Seberapa pentingnya pengujian diagnostik terdesentralisasi dalam mendiagnosa kanker dan penyakit menular lainnya secara dini?

Pengujian diagnostik terdesentralisasi sangat penting dalam mendiagnosa kanker dan penyakit menular lainnya secara dini. Teknologi yang saat ini digunakan di laboratorium terpusat untuk tujuan ini menggunakan hamburan laser atau impedansi listrik, yang memungkinkan analisis hanya beberapa properti sel, biasanya hanya tentang tiga atau empat dibandingkan dengan ratusan yang dapat dianalisis teknologi kami dalam pengaturan perawatan titik.

Selain itu, proses mendiagnosa kanker dan penyakit menular lainnya biasanya dilakukan melalui proses pengujian yang panjang dan membosankan. Sampel darah diambil dari pasien setelah rujukan dokter, dikirim ke laboratorium terpusat untuk diuji, dan pasien dapat menunggu hari, bahkan minggu, untuk menerima hasilnya. Diagnostik terdesentralisasi memberikan dokter kesempatan untuk menguji pasien mereka di sana dan kemudian, di kantor mereka sendiri, tanpa bantuan teknis yang diperlukan. Dan bagian paling penting? Hasil diterima dalam enam menit, dan dokter dapat merujuk pasien mereka langsung ke langkah berikutnya dalam diagnosis.

Apakah ada yang ingin Anda bagikan tentang PixCell Medical?

PixCell Medical bangga telah menciptakan solusi untuk tes CBC sederhana yang telah dicari selama beberapa dekade. Ini adalah pertama kalinya bahwa instrumen miniatur, mudah digunakan dapat memberikan hasil yang sangat akurat yang tersedia dan mudah diakses bagi mereka yang membutuhkannya.

Terima kasih atas wawancara dan membiarkan kami mengetahui tentang pekerjaan luar biasa yang terjadi di PixCell Medical.