-> Бизнес-идеи -> Образцов П.А.

Оптический биосенсор для неинвазивного анализа концентрации глюкозы в биологических жидкостях человека

Образцов Петр Алексеевич
petrobraztsov@gmail.com, Санкт-Петербург
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Цель проекта: Проект заключается в создании опытного образца и лабораторной технологии мелкооптового производства высокочувствительных биосенсоров для определения уровня глюкозы в биологических жидкостях человека.

Задачи проекта:

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

• Создание опытного образца биосенсора на основе нового типа стеклокомпозитов с серебряными наночастицами.

• Тестирование работы биосенсора на модельных жидкостях.

• Оптимизация конструкции прибора с точки зрения повышения эффективности анализа и удобства пользования.

• Проведение испытаний в медицинских учреждениях.

• Сертификация медицинской методики применения биосенсоров.

Краткое описание проекта: Проект заключается в создании опытного образца и лабораторной технологии мелкооптового производства высокочувствительных биосенсоров на основе стеклокомпозитов с серебряными наночастицами для определения уровня глюкозы в биологических жидкостях человека (слюна, слеза, моча).

В синтезированных стеклокомпозитах наночастицы находятся непосредственно на поверхности стекла. Возможность прямого возбуждения плазмонного резонанса в наночастицах позволяет создать биосенсор, который сможет детектировать наличие молекул глюкозы в биологических жидкостях человека при их контакте с поверхностью стекла. При этом контакте происходит изменение показателя преломления окружающей среды и, следовательно, меняются условия возбуждения плазмонного резонанса в серебряных наночастицах. По величине сдвига частоты плазмонного резонанса можно определять количественное содержание глюкозы в биологической жидкости. На Рис. 1 представлена оптическая схема предлагаемого биосенсора.

В ходе проекта планируется создать опытный образец биосенсора, провести оптимизацию конструкции и отработку методики медицинской диагностики. Провести испытания в медицинских учреждениях и сертифицировать медицинские методики применения биосенсоров.

Новизна проекта:

• Методика получения подложек для биосенсора (стеклокомпозитов): низкая себестоимость, перспектива для массового производства.

• Форма нахождения серебра на поверхности стекла: синтезируемые наночастицы серебра позволяют возбуждать в них плазмонный резонанс, частота которого меняется при изменении состава жидкости, контактирующей с поверхностью стекла.

• Конкурентоспособность продукта: неинвазивность (анализируемое вещество слюна, слеза, моча) позволяет избежать периодического забор крови у больных диабетом 1 и 2 степени, а также в случае профилактики диабета (распространенные глюкометры требуют периодического иглоукалывания и забора крови, что опасно с точки заражения).

• Продукт позволит достоверно, быстро и дешево определять уровень глюкозы в биологических жидкостях человека, что является актуальнейшей задачей в современной медицине и диагностике.

• Полученные структуры могут быть интегрированы в существующие биосенсорные системы (например, компании «Биочип-ИМБ»), что значительно облегчает коммерциализацию продукта.

План реализации проекта: Для реализации проекта необходимо выполнить следующие задачи: создать опытный образец биосенсора, провести оптимизацию конструкции и отработку методики медицинской диагностики, провести испытания в медицинских учреждениях, сертифицировать медицинские методики применения биосенсоров. После завершения разработки, для проведения аттестации прибора в соответствии со стандартами, предъявляемой к подобной медицинской диагностической технике, будет привлечена сторонняя организация, специализирующаяся на проведении и оформлении подобного рода аттестаций. После сертификации прибора клиентам будут предложены высокочуствительные биосенсоры для определения уровня глюкозы в биологических жидкостях человека без необходимости забора крови.

Оценка рынка: Рынок биосенсеров, который стал активно развиваться с конца 1980-х годов, постоянно растет. В 1995 году он уже составлял полмиллиарда долларов, по данным отчетов агентства Frost & Sullivan за 2011 год рынок биосенсоров составил порядка $7 млрд, из них 55% это биосенсоры, задействованные в лабораторных исследованиях и клинической диагностике, т.е. те в тех областях, где возможна интеграция наших разработок. Рынок биосенсоров стремительно растет со скоростью примерно 30% в год, и по оценкам Global Industry Analysts к 2015 году он составит порядка $12 млрд.

Необходимый объем инвестиций: Необходимый объем инвестиций – 1 млн руб.

Сроки окупаемости проекта: 1,5-2 года

Информация о наличии патентов: Заявка на патент РФ: «Способ формирования серебряных наночастиц в стекле» (дата поступления 05.04.2012, вх. номер: 020219, рег. номер: 2012113317). Авторы: Образцов П.А., Нащекин А.В., Сидоров А.И., Туроверов К.К, Никоноров Н.В., Усов О.А.