ייצור אלקטרודות עצב בממשק שטוח לרישום פעילות עצבית

רלוונטיות תעשייתית למנהלים

אלקטרודות עצביות בעלות ממשק שטוח מאפשרות הקלטה כרונית של אותות עצביים עם הפרעות מופחתות, ובכך תומכות בתיקוף של מטרות בניורומודולציה ובפרוטזות עצביות. התכנון משפר את הביטחון החזוי על ידי שמירה על נאמנות האות לאורך תקופות השתלה ממושכות, דבר שהוא קריטי להפחתת סיכונים בתוכניות CNS בשלבים מוקדמים. גישה זו נותנת מענה לנקודת מפנה מרכזית בתהליכי הגילוי: תרגום של קונספטים של ממשקים עצביים in vitro לתיקוף in vivo עם פלטים אלקטרופיזיולוגיים מדידים.

יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביו-פארמה

גילוי מוקדם ותיקוף מטרה

• ערך מדעי: מאפשר בדיקה של היפותזות טיפוליות באמצעות הקלטה כרונית של פעילות עצבים פריפריאליים במודלים של מחלות.
• ערך תפעולי: מספק פלטפורמה לשימוש חוזר להערכה אלקטרופיזיולוגית לאורך זמן, ובכך מפחית את השונות במחקרי מעורבות מטרה.

סריקה ופיתוח בדיקה

• ערך מדעי: מייצר קריאות כמותיות של אותות עצביים לצורך סטנדרטיזציה של בדיקות (assays) במערכי סריקה של טיפולים נוירו-תרפויטיים.
• ערך תפעולי: תומך בפיתוח של בדיקות אלקטרופיזיולוגיות הניתנות לשחזור, עם ספי תגבון של יחס אות לרעש (signal-to-noise) מוגדרים לצורך סריקת תרכובות.

מחקר תרגומי ופרה-קליני

• ערך מדעי: מגשר בין הגילוי לתיקוף פרה-קליני על ידי כך שמאפשר ניטור כרוני של פעילות עצבית במודלים של בעלי חיים גדולים.
• ערך תפעולי: מסייע בקבלת החלטות על קידום הפרויקט בהתאם לסיכונים, באמצעות רכישת אותות עצביים יציבים לטווח ארוך.

שילוב תהליכי עבודה וצינורות עיבוד

השיטה משתלבת ברצף הגילוי, החל מתיקוף המטרה, דרך זיהוי מובילים ועד לבדיקת יעילות פרה-קלינית, ומספקת סמנים ביולוגיים אלקטרופיזיולוגיים לאישור מנגנון הפעולה.

• ביולוגיה של גילוי: תומך בבדיקת היפותזות באמצעות מדידה ישירה של שינויים בפעילות עצבית בתגובה למודולציה פרמקולוגית.
• סריקה: מאפשר מוכנות של הבדיקה באמצעות רכישת אות יציבה עם רעש נמוך, המתאימה לסריקת אלקטרופיזיולוגיה בעלת תוכן גבוה (high-content).
• אנליטיקה: מספקת מדידות כמותיות של משתנים תלויים (אמפליטודה, תדר ומשך האות), החיוניות להשוואה בין תנאים ניסיוניים.
• מחקר תרגומי: מקשר לרצף פרה-קליני על ידי הדגמת יציבות כרונית של אלקטרודות במודלים רלוונטיים של מחלות.
• שימוש חוזר ארגוני: מבסס פלטפורמה סטנדרטית של ממשק עצבי, ישימה בתוכניות מרובות של תיקוף מטרות ב-CNS וב-PNS.

השפעה תפעולית וארגונית

• ערך מדעי: מגביר את הביטחון באישור המטרה באמצעות הקלטה כרונית של אותות עצביים ללא הפרעות.
• ערך תפעולי: מבטיח הדירות באמצעות נהלי ייצור והשתלה סטנדרטיים.
• ערך אסטרטגי: משפר את קבלת החלטות ה-go/no-go על ידי אספקת נקודות קצה אלקטרופיזיולוגיות אובייקטיביות למעורבות המטרה.
• השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תעדוף מותאם סיכון של מועמדים לטיפולים נוירו-תרפויטיים בהתבסס על פרופילים של פעילות עצבית כרונית.

שיקולי יישום

• דורש מומחיות במיקרו-פבריקציה, ניתוחים נוירולוגיים ואלקטרופיזיולוגיה כרונית.
• תלוי במכשור מדויק לשכבות פולימר, שילוב מיגון והגברה של אותות.
• מחייב סטנדרטיזציה בין-צוותית בין קבוצות הנדסת מכשירים, מדעי המוח ופרמקולוגיה.
• כולל שיקולי התאמה לקטרי קוטרים שונים של עצבים ולאתרי השתלה שונים.
• כולל מגבלות מעשיות הקשורות למורכבות ניתוחית ולהשפעות של כמיסה תאית (encapsulation) לטווח ארוך.

שאלות נפוצות בנושאי ביו-פרמה