อาวิชัย บรันสกี้ Ph.D. ซีอีโอและผู้ร่วมก่อตั้ง PixCell – สัมภาษณ์ซีรีส์

อาวิชัย บรันสกี้ Ph.D. ซีอีโอและผู้ร่วมก่อตั้ง PixCell เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านไมโครฟลูอิดิกส์ โดยมีประสบการณ์ทางอุตสาหกรรมอย่างกว้างขวางในด้านฟิสิกส์ประยุกต์ ซอฟต์แวร์ และวิศวกรรมระบบ เขาเป็นหนึ่งในผู้คิดค้นเทคนิค Viscoelastic Focusing และวิธีการวิเคราะห์เซลล์ และคาร์ทริดจ์ไมโครฟลูอิดิกส์ ดร. บรันสกี้ จบการศึกษาระดับบีเอในฟิสิกส์ บีเอสซีในวิศวกรรมวัสดุ และปริญญาเอกใน วิศวกรรมชีวการแพทย์ จาก Technion Israel Institute of Technology

PixCell Medical มีเรื่องราวที่น่าสนใจเกี่ยวกับการก่อตั้งบริษัท คุณสามารถอธิบายได้หรือไม่ว่าบริษัทถูกสร้างขึ้นหลังจากค้นพบปรากฏการณ์ทางกายภาพที่ไม่เหมือนใครโดยไม่ได้ตั้งใจ: Viscoelastic Focusing (VEF)?

ในระหว่างที่ฉันกำลังศึกษาระดับ博士ที่ Technion – Israel Institute of Technology เพื่อนร่วมงานและฉันกำลังวิจัยอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกส์ที่เราส่งเซลล์เลือดที่แขวนลอยในสารละลายต่างๆ เราตรวจสอบเซลล์เหล่านั้นผ่านกล้องจุลทรรศน์ในขณะที่พวกมันไหล และตามที่คาดไว้ เซลล์เหล่านั้นจะกระจายอย่างสม่ำเสมอในไมโครชาแนล (ส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกส์) ในระหว่างการวิจัยของเรา เราทดลองกับสารละลายที่ไม่เหมือนใครซึ่งโดยปกติใช้ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ เมื่อเรามองผ่านกล้องจุลทรรศน์ เราไม่สามารถมองเห็นเซลล์ใดๆ ได้ เราทำซ้ำหลายครั้งและยังคงไม่สามารถมองเห็นเซลล์ใดๆ ได้ หลังจากตรวจสอบเพิ่มเติม เราได้พบว่าเซลล์ทั้งหมดมุ่งเน้นไปที่ระนาบเดียว และกล้องจุลทรรศน์ของเรามุ่งเน้นไปที่ระนาบนั้น ผลกระทบของการมุ่งเน้นที่เราค้นพบมีความเข้มข้นมาก ไม่เหมือนกับที่เราเคยเห็นมาก่อน โดยที่เซลล์ทั้งหมดจัดเรียงเป็นระนาบเดียวภายในระยะห่างเพียงไม่กี่นาโนเมตร นี่คือการค้นพบครั้งสำคัญของเราในการค้นพบ viscoelastic focusing (VEF)

เรายังเข้าใกล้ผู้教授ที่ Technion ซึ่งสร้างทฤษฎีที่สนับสนุนการค้นพบครั้งนี้ โดยอาศัยการวิจัยนี้ เรา ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับ VEF ในหนึ่งในวารสารฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงที่สุด – Physical Review Letters

ฉันรู้สึกอย่างรวดเร็วว่า VEF จะมีประโยชน์มากในแอปพลิเคชันที่เซลล์ถูกนับหรือวิเคราะห์ วิธีการเหล่านี้ต้องการการมุ่งเน้นของเซลล์ เนื่องจากเซลล์อยู่ใกล้กับตำแหน่งที่คุณคาดหวังว่ามันจะอยู่มากเท่าใด การวิเคราะห์จะมีความแม่นยำมากขึ้น การมุ่งเน้นที่คมชัดที่ได้รับจาก VEF ช่วยให้สามารถวัดและวิเคราะห์คุณลักษณะของเซลล์ได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ VEF ต้องการสารละลายที่น้อยกว่าเครื่องนับเซลล์มาตรฐาน ทำให้สามารถใช้งานได้ง่ายและคุ้มค่า นี่คือจุดเริ่มต้นเมื่อเริ่มพัฒนา HemoScreen hematology analyzer ซึ่งได้รับการออกแบบโดยใช้ VEF และเทคโนโลยีที่ได้รับสิทธิบัตรอื่นๆ

HemoScreen ทำให้การทดสอบเลือดเป็นเรื่องง่าย คุณสามารถอธิบายได้หรือไม่ว่าทักษะที่จำเป็นในการทดสอบเลือดและกระบวนการที่ใช้?

HemoScreen มีขนาดเล็ก ทนทาน และใช้งานง่าย ไม่ต้องการทักษะทางเทคนิคในการตั้งค่าหรือใช้งาน นอกจากนี้ยังไม่ต้องการการบำรุงรักษาหรือการปรับเทียบ ด้วยเหตุนี้ใครก็ตามสามารถเรียนรู้การใช้งานได้อย่างรวดเร็วโดยการอ่านคู่มืออย่างรวดเร็ว ตั้งแต่พยาบาลและผู้ดูแล ไปจนถึงผู้ป่วยเอง

อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยกระบวนการที่ง่ายๆ 3 ขั้นตอน:

• เลือดหนึ่งหยดถูกนำจากนิ้วและใส่เข้าไปในคาร์ทริดจ์แบบใช้ครั้งเดียวซึ่งมีสารละลายทั้งหมดที่ต้องการ
• คาร์ทริดจ์ถูกใส่เข้าไปในเครื่องวิเคราะห์ และ
• ภายใน 6 นาที ผลลัพธ์ที่มีคุณภาพห้องปฏิบัติการสำหรับการทดสอบ CBC 5 ส่วนเต็มจะถูกส่งมอบ

กระบวนการนี้กำจัดข้อผิดพลาดในการดำเนินการที่อาจทำให้คุณภาพผลการทดสอบเสียไป เนื่องจากขั้นตอนก่อนการวิเคราะห์ของการเตรียมตัวอย่าง การส่งผลการอ่านอย่างแม่นยำของ 20 พารามิเตอร์การนับเลือดมาตรฐานในโซลูชัน point-of-care ที่ปลอดภัย ง่าย และง่ายดาย ช่วยให้ผู้ป่วย ผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพ และระบบสุขภาพประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายได้อย่างมาก

ในประเทศสหรัฐอเมริกา HemoScreen ได้รับการรับรองสำหรับการใช้งาน point-of-care (POC) โดยมีระดับความซับซ้อนที่ปานกลางของ CLIA

โรคใดบ้างที่ HemoScreen สามารถตรวจพบ?

HemoScreen สามารถทำการทดสอบเลือดที่พบบ่อยที่สุด ซึ่งก็คือการทดสอบ CBC ซึ่งให้ภาพรวมของสุขภาพของผู้ป่วยแก่ผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพ นอกจากนี้ยังสามารถระบุเซลล์ที่ผิดปกติได้ ซึ่งสามารถใช้เป็นไบโอมาร์คเกอร์สำหรับโรคต่างๆ การระบุเซลล์ที่ผิดปกตินั้นสำคัญมาก แต่ไม่สามารถทำได้ที่จุดดูแลหรือแม้แต่ในห้องปฏิบัติการขนาดใหญ่

เมื่อพูดถึงการระบุโรค เช่น มะเร็งลิมโฟมา certain types of leukemia และการอักเสบอย่างรุนแรง เซลล์เลือดที่ไม่เต็มวัยจะถูกปล่อยออกจากไขกระดูกก่อนที่จะถึงวัยเต็มวัยของพวกมัน ความสามารถในการระบุเซลล์ที่ไม่เต็มวัยเหล่านี้ในเลือดของผู้ป่วยเป็นผลการตรวจที่สำคัญมาก และสามารถพบได้เฉพาะกับเครื่องมือที่มีคุณภาพสูงสุดเท่านั้น

Nanoindentation นั้นเป็นเครื่องมือที่สามารถระบุเซลล์และให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ โดยอาศัยการวิเคราะห์ภาพจากตัวอย่างหลายพันชิ้นจากโรคต่างๆ เทคโนโลยีนี้ช่วยให้ผู้ป่วยสามารถทราบได้ทันทีว่าควรไปโรงพยาบาลและทำการทดสอบเพิ่มเติมเพื่อระบุโรคได้เร็วขึ้นกว่าเมธอดทดสอบปัจจุบัน

โรคอื่นๆ ที่สามารถระบุได้โดยการทดสอบ CBC ของ HemoScreen รวมถึง lymphomas มะเร็งเม็ดเลือดขาวเรื้อรัง (CLL) การติดเชื้อ ภาวะเลือดจาง และการอักเสบภายใน การเพิ่มเซลล์ที่ผิดปกตินั้นเป็นตัวบ่งชี้ที่แข็งแกร่งว่าผู้ป่วยมีปัญหาใหญ่ที่ต้องได้รับการประเมินและวิเคราะห์เพิ่มเติม นอกจากนี้ยังช่วยแพทย์ในการตัดสินใจว่าจะสั่งยาปฏิชีวนะหรือไม่ ซึ่งกลายเป็นเรื่องสำคัญมากขึ้นเนื่องจากปัญหาการต้านยาปฏิชีวนะของจุลินทรีย์

HemoScreen ยังสามารถตรวจพบเซลล์เลือดที่ผิดปกติซึ่งอาจบ่งบอกถึงเซลล์มะเร็ง คุณสามารถอธิบายได้หรือไม่ว่าผลิตภัณฑ์นี้สามารถใช้ในการตรวจพบมะเร็งได้อย่างไร?

เซลล์เลือดพัฒนาในไขกระดูกและเติบโตจนถึงวัยเต็มวัยของพวกมัน เซลล์เหล่านี้ถูกนับเป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบ CBC ทั่วไป เนื่องจากความเข้มข้นของพวกมันในเลือดจะใช้ในการวินิจฉัยสภาวะต่างๆ เช่น การติดเชื้อและภาวะเลือดจาง อย่างไรก็ตาม เซลล์ที่ไม่เต็มวัยที่ยังไม่พัฒนาเป็นเซลล์เต็มวัยอาจถูกปล่อยออกจากไขกระดูกและเข้าสู่กระแสเลือดได้ เซลล์เหล่านี้เรียกว่าเซลล์ที่ผิดปกติ และอาจบ่งบอกถึงปัญหาสุขภาพที่รุนแรง

วิธีการวิเคราะห์ของ HemoScreen มีฐานมาจากภาพดิจิตอลของเซลล์ที่ไหล ซึ่งอาจถูกมองว่าเป็น “การทำสไลด์เลือดที่ไหล” มันสามารถถอดรหัสหลายร้อยคุณลักษณะจากเซลล์แต่ละเซลล์ ไม่เหมือนกับเครื่องวิเคราะห์มาตรฐานในห้องปฏิบัติการที่สามารถรับได้เพียง 3-4 สัญญาณเท่านั้น เทคโนโลยีนี้ช่วยให้สามารถแยกแยะระหว่างเซลล์ต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ รวมถึงเซลล์ที่ผิดปกติ

รุ่นของ HemoScreen ที่ได้รับการรับรองโดย FDA ระบุ 5 ประเภทของเซลล์เม็ดเลือดขาวที่ปกติและระบุเซลล์ที่ผิดปกติอย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม PixCell ได้พัฒนารุ่นใหม่ที่สามารถวัดและแสดงผลการนับเซลล์ที่ผิดปกติ – ซึ่งเป็นข้อพัฒนาที่สำคัญในด้านการวินิจฉัยทางโลหิตวิทยา เนื่องจากแพทย์จะสามารถตรวจพบมะเร็งได้ตั้งแต่ระยะแรกในระดับการดูแลปฐมภูมิ และไม่พลาดกรณีที่ต้องการการแทรกแซงโดยเร็ว

HemoScreen สามารถนับเซลล์กรานูโลไซต์ที่ไม่เต็มวัย เซลล์เม็ดเลือดแดงนิวคลีและเซลล์เบลาสต์ ซึ่งเป็นเซลล์ที่สำคัญมากในการตรวจพบและอาจบ่งบอกถึงมัยโลมา มะเร็งเม็ดเลือดขาวเรื้อรัง และภาวะเลือดขาวเรื้อรังอื่นๆ ที่ต้องการการแทรกแซงโดยเร็ว

สิ่งหนึ่งที่ PixCell Medical กำลังทำงานอยู่คือการวินิจฉัย Sepsis ในระยะแรก คุณสามารถอธิบายได้หรือไม่ว่าความท้าทายในปัจจุบันในการวินิจฉัย Sepsis ในระยะแรกและวิธีที่ PixCell Medical กำลังจัดการกับความท้าทายนี้?

Sepsis เป็นปัญหาสุขภาพทั่วโลก เพื่อต่อสู้กับ Sepsis เราต้องการเครื่องมือวินิจฉัยที่ดีกว่า การทดสอบที่รวดเร็วยิ่งขึ้น และการตรวจวิเคราะห์ที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น หากการทดสอบไม่เฉพาะเจาะจง มันจะไม่สามารถแยกแยะระหว่าง Sepsis และสภาวะอื่นๆ ที่ดูเหมือนกันได้

PixCell Medical กำลังจัดการกับความท้าทายนี้โดยการให้บริการการทดสอบที่สามารถเข้าถึงได้ง่ายสำหรับไบโอมาร์คเกอร์ที่เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อแบคทีเรีย บางส่วนมีอยู่แล้วใน CBC 5 ส่วน เช่น การนับเม็ดเลือดขาวที่ไม่เต็มวัย (ANC) และการนับเม็ดเลือดขาว (WBC) ในขณะที่อื่นๆ ยังคงอยู่ในระหว่างการพัฒนา

PixCell ยังเพิ่มไบโอมาร์คเกอร์ที่เพิ่งค้นพบ recently: ความกว้างของการกระจายโมโนไซต์ (MDW) ในการทดสอบ CBC MDW ได้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการตรวจพบ Sepsis ในระหว่างการพบปะกับแผนกฉุกเฉินครั้งแรก เมื่อรวมกับ WBC MDW คาดว่าจะช่วยในการตัดสินใจทางการแพทย์ระหว่างการดูแล Sepsis ในระยะแรกในแผนกฉุกเฉิน เซลล์กรานูโลไซต์ที่ไม่เต็มวัยที่กล่าวถึงข้างต้นยังเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีสำหรับการตรวจพบ Sepsis ในระยะแรกด้วย นอกจากนี้ PixCell ยังพัฒนาการทดสอบเพิ่มเติมสำหรับเครื่องหมายการอักเสบ เช่น โปรตีน C-รีแอคทีฟ (CRP) และโพรแคลซิโทนิน (PCT) ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษา Sepsis

การรวมไบโอมาร์คเกอร์เหล่านี้ให้ผลลัพธ์ที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นเกี่ยวกับต้นตอของการติดเชื้อและแนวทางของโรค นอกจากนี้ การให้บริการการทดสอบเหล่านี้และผลลัพธ์ในเวลาจริงจะนำไปสู่ผลลัพธ์ทางคลินิกที่ดีขึ้นสำหรับผู้ป่วย Sepsis

การวิเคราะห์ HemoScreen ใช้ AI ในการตรวจพบโรคและโรคมะเร็งได้อย่างไร?

HemoScreen รวมเทคโนโลยี viscoelastic focusing (VEF) กับเทคโนโลยี AI ที่ได้รับสิทธิบัตรและเครื่องมือวิเคราะห์ภาพเพื่อวิเคราะห์ตัวอย่างเลือดอย่างรวดเร็ว VEF ทำให้เซลล์สามารถมุ่งเน้นไปที่ระนาบเดียวขณะไหล ซึ่งอำนวยความสะดวกในการวิเคราะห์ทางออปติก เทคโนโลยีเครื่องมือวิเคราะห์ภาพของเราบันทึกภาพหลายพันภาพของเซลล์หลายหมื่นเซลล์ในเวลาจริง โดยมุ่งเน้นไปที่การไหลของพวกมัน เทคโนโลยี AI ของเราวิเคราะห์ภาพเหล่านี้ในขณะเดียวกัน โดยใช้การประมวลผลภาพ อัลกอริธึม และเครื่องมือวิเคราะห์ภาพ เพื่อระบุและจำแนกเซลล์ออกเป็นประเภทต่างๆ

โดยใช้อัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่องจักรที่ได้รับการฝึกฝนโดยผู้เชี่ยวชาญจากตัวอย่างเลือดและโรคต่างๆ มันสามารถระบุและจำแนกเซลล์ย่อยต่างๆ ที่มีความแตกต่างในรายละเอียดจากผู้ป่วยและโรคต่างๆ ได้ โดยอาศัยรูปร่าง นิวเคลียส สี และคุณสมบัติอื่นๆ ของเซลล์ เทคโนโลยี AI ของเรานำคุณลักษณะหลายร้อยคุณลักษณะของเซลล์แต่ละเซลล์มาใช้เพื่อกำหนดประเภทของเซลล์อย่างรวดเร็ว

การตรวจวินิจฉัยที่กระจายอำนาจมีความสำคัญแค่ไหนในการวินิจฉัยมะเร็งและโรคติดเชื้อในระยะแรก?

การตรวจวินิจฉัยที่กระจายอำนาจมีความสำคัญมากในการวินิจฉัยมะเร็งและโรคติดเชื้อในระยะแรก เทคโนโลยีปัจจุบันที่ใช้ในห้องปฏิบัติการกลางสำหรับวัตถุประสงค์นี้ใช้การกระจายเลเซอร์หรือการกีดขวางทางไฟฟ้า ซึ่งอนุญาตให้วิเคราะห์คุณสมบัติของเซลล์เพียงไม่กี่คุณสมบัติเท่านั้น โดยปกติจะอยู่ที่ประมาณ 3-4 คุณสมบัติ เมื่อเทียบกับหลายร้อยคุณสมบัติที่เทคโนโลยีของเราสามารถวิเคราะห์ได้ในจุดดูแล

นอกจากนี้ กระบวนการในการวินิจฉัยมะเร็งและโรคติดเชื้อในระยะแรกมักจะทำผ่านกระบวนการทดสอบที่ยาวและซับซ้อน ตัวอย่างเลือดจะถูกเก็บจากผู้ป่วยหลังจากการอ้างอิงจากแพทย์ ส่งไปยังห้องปฏิบัติการกลางเพื่อทดสอบ และผู้ป่วยอาจต้องรอหลายวันหรือแม้กระทั่งหลายสัปดาห์เพื่อรับผลลัพธ์ การตรวจวินิจฉัยที่กระจายอำนาจให้แพทย์มีโอกาสทดสอบผู้ป่วยของตนเองที่นั่นในสำนักงานของตนเอง โดยไม่ต้องการความช่วยเหลือทางเทคนิคใดๆ และสิ่งที่สำคัญที่สุด? ผลลัพธ์จะถูกส่งมอบภายใน 6 นาที และแพทย์สามารถอ้างอิงผู้ป่วยของตนไปยังขั้นตอนต่อไปในกระบวนการวินิจฉัยได้โดยตรง

มีอะไรอีกบ้างที่คุณต้องการแบ่งปันเกี่ยวกับ PixCell Medical?

PixCell Medical รู้สึกภูมิใจที่ได้สร้างโซลูชันสำหรับการทดสอบ CBC ที่ได้รับการค้นหาเป็นเวลาหลายทศวรรษ นี่เป็นครั้งแรกที่เครื่องมือที่มีขนาดเล็ก ใช้งานง่าย และให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำซึ่งสามารถเข้าถึงได้ง่ายและสามารถใช้งานได้โดยผู้ที่ต้องการมากที่สุด

ขอขอบคุณสำหรับการสัมภาษณ์และให้เราทราบเกี่ยวกับงานที่น่าเหลือเชื่อที่กำลังเกิดขึ้นที่ PixCell Medical.