Roswell Biotechnologies, Inc, een toonaangevend bedrijf in moleculaire elektronica, en imec, de onderzoeks- en innovatiehub voor nano-elektronica en digitale technologie, kondigen vandaag een samenwerking aan om de eerste commerciële chips te ontwikkelen waarin moleculen als elektronische sensor worden gebruikt.
Deze moleculair-elektronische sensorchips zullen ingezet worden in een krachtig nieuw DNA-sequencing-platform van Roswell Technologies om snel infectieziekten te kunnen opsporen, om het genoom in kaart te brengen en om gegevens te kunnen uitlezen die opgeslagen zijn in DNA.
"De dringende behoefte aan technologische oplossingen voor snelle, goedkope diagnostiek is in de huidige COVID-19 pandemie zeer duidelijk naar voren gekomen", aldus Paul Mola, CEO van Roswell.
"Het moleculair-elektronisch platform van Roswell zal de manier waarop we infectieziekten detecteren, grondig veranderen. Het biedt nieuwe mogelijkheden voor een snelle screening van meerdere infectieziekten tegelijk en meerdere virale stammen, en dit door gebruik te maken van draagbare apparaten."
Het platform van Roswell is het eerste dat de kracht van moleculair-elektronische sensordetectie weet in te zetten om een volledig spectrum aan toepassingen rond DNA-sequencing en biosensing te ondersteunen.
Dit omvat de verschillende testen die nodig zijn voor het opsporen en inperken van infectieziekten, zoals COVID-19, waaronder sequencing en de detectie van nucleïnezuren, antigenen en antistoffen.
Het platform kan ook de oplossing bieden voor het snel en goedkoop sequencen van het volledige genoom in de precisiegeneeskunde, voor de behandeling van kanker en andere ziekten, en voor het uitlezen van enorme hoeveelheden digitale gegevens die in DNA zijn opgeslagen – wat wereldwijd beschouwd wordt als de toekomst van archiefopslag.
In moleculair-elektronische sensorchips worden enkelvoudige moleculen geïntegreerd op microchips, waar ze dienstdoen als elektronische sensor. Elektronische biosensoren worden steeds meer ingezet voor DNA-sequencing en andere vormen van testen, maar de basissensortechnologie werd nooit grondig vernieuwd.
De moleculair-elektronische sensoren van Roswell vormen een heel nieuwe klasse van sensoren, specifiek ontworpen om maximaal compatibel te zijn met moderne chiptechnologie. Deze technologische doorbraak doet de kosten voor zo'n sensorchip drastisch dalen.
Dat maakt goedkope en snelle medische testen mogelijk, waaronder DNA-sequencing en het detecteren van andere vormen van biomarkers die de sleutel vormen van de moderne medische diagnostiek. Meer nog, de testen kunnen verwerkt worden in eenvoudige apparaatjes die in je handpalm passen.
"Moleculaire elektronica werd lange tijd geprezen als een grote wetenschappelijke doorbraak, maar omdat de technologie niet op een standaard microchip geïntegreerd was, leidde dat nog niet tot grootschalig commercieel gebruik," zegt Dr. Barry Merriman, Chief Science Officer van Roswell.
"Imec is hieraan tegemoetgekomen door zijn state-of-the-art chipproductieprocessen te koppelen met zijn ervaring in biosensortechnologie. Door het gebruik van standaard chipproductieprocessen kan moleculaire elektronica op grote schaal gecommercialiseerd worden. We zijn erg verheugd om hiervoor met imec in zee te kunnen gaan."
Imec en Roswell hebben samen al een succesvolle 'proof of concept' gerealiseerd en richten zich nu op de laatste procesontwikkeling. Verwacht wordt dat de eerste producten in 2021 op de markt komen.
"Door verder te bouwen op zijn expertise in geavanceerde procesontwikkeling voor de chipindustrie, hebben we belangrijke struikelblokken voor de productie weggewerkt.
Hierdoor wordt een nieuwe generatie biosensoren realiteit en staan we aan de vooravond van een nieuw biosensing tijdperk met gigantische impact op diagnostiek", aldus Ashesh Ray Chaudhuri, Team Leader Life Science Technologies bij imec
Dr. Simone Severi, Programmadirecteur Life Science Technologies bij imec, voegt hieraan toe: "Onze samenwerking met Roswell illustreert imec's leidinggevende positie in de ontwikkeling van de nieuwste chipprocestechnologieën.
We zijn dan ook erg opgetogen dat we aan de slag kunnen gaan met de nanotechnologie-sensoren van Roswell, en hen de snelste route kunnen bieden naar een grootschalige commerciële productie van deze chips. Het werkt bijzonder motiverend wanneer we onze expertise kunnen gebruiken om een directe impact te creëren in belangrijke domeinen van de geneeskunde, zoals genoom-sequencing en monitoren van infectieziekten."
