About / Advertise 
Konsulten Qamcom har lagt tre år på att utveckla ett blodanalysinstrument som enligt den mycket nöjda beställaren Mabtech utklassar dagens instrument i användbarhet.
 |
| Christian Smedman |
– Vi har sålt våra första instrument. Och den här månaden så hoppas vi skicka ut 6, 7, 8 instrument till.
Det berättar Mabtechs teknikchef Christian Smedman om Eyra, ett instrument som enligt honom utklassar den etablerade marknadsledaren.
Eyra läser av och analyserar blodprov. Kunderna är läkemedelsföretag och forskare som studerar immunsystemet. För grundforskning snarare än vård, så Eyra kommer aldrig att bli en volymprodukt.
Där den etablerade konkurrenten slabbar med vätskor och flöden är Eyra istället baserat på ett konfokalmikroskop – ett lasermikroskop med rakbladsvasst skärpedjup – men har samma känslighet.
Precis som de flödescytometrar tittar Eyra på flera prover parallellt. Men de är betydligt mer svårjobbade, enligt Mabtechs teknikchef Christian Smedman.
– Du startar dem och sedan står de och värmer upp i 30 minuter.
Efter ytterligare preparering vidtar själva läsningen, som kan ta 20-40 minuter.
– Innan läsningen kan börja måste man fylla på sheet fluid och se till att waste fluid är tömd för att inte riskera ha sönder maskinen.
Efteråt tar det en halvtimme att stänga ner maskinen och göra rent den. En servicetekniker behövs ett par gånger om året då fetter i blodprover lätt kan täppa igen maskinen – vi hoppar över Christian Smedmans grafiska beskrivning av rengöringen.
– Allt detta slipper man med vår approach.
Eyra behöver ingen rengöring och behöver inte stängas av. Den kan stå dygnet runt och läsa nya plattor. Den kan expediera ett jobb i kvarten, i princip kontinuerligt. Och den är nästintill ljudlös.
– Alla immunologiska labb har flödescytometrar idag. Men du kan aldrig släppa en flödescytometer från ditt medvetande. Den går sönder om du inte tar hand om den.
Mabtech är även mycket nöjd med användargränssnittet. Visualiseringen och konfigureringen av experimentflödet är intuitiv, programmerad av Qamcom med input från forskare och en grafisk designer hos Mabtech. Output är en excelfil som forskaren kan stoppa in i sin analys.
– Inom life science är det oftast ett gäng ingenjörer som bestämmer hur mjukvaran ska vara – och det blir ju bara rappakalja.
Instrumentet är inte billigt, runt 90 000 dollar, men den stora intäkten är försäljningen av analyskits – alltså lite samma affärsidé som skrivare och bläckpatroner.
Det var produktion av antikroppar och kits som var Mabtechs ursprungliga verksamhet vid mitten av 00-talet.
– Det är en marknad där man framförallt säljer till big pharma som behöver våra produkter för att göra sin grundforskning.
Mabtech började bygga maskiner för kiten. En bra maskin ökar försäljningen av egna kits.
Eyra är Mabtechs tredje egna analysinstrument sedan 2018. De första två gjorde cellulär analys för främst forskning, medan Eyra analyserar blodprover och cellsupernatanter – en 10–15 gånger större marknad. Kunderna är ungefär av samma typ, men de är många fler.
Robotiserade labb är en spännande växande användargrupp. Mabtech har samtal med flera robottillverkare om hur Eyra kan integreras. Den är förberedd tekniskt för det och har med tanke på handhavandet goda förutsättningar för det.
– Jag tror robotisering kommer att vara väldigt viktigt om fyra, fem år.
En annan utveckling vore att placera andra substanser på kulorna, som DNA och RNA för att scanna efter virus parallellt.
Christian Smedman på Mabtech är full av beröm av Qamcom.
– Jag säger till ingenjörerna på Qamcom att jag tror inte ni förstår vilken jäkla fin insats ni har gjort här! Det är arméer av PhD:s i USA som har gett sig på att försöka göra blodanalysmaskiner som kan titta på flera saker samtidigt.
– Eyra är en stor förändring inom den här branschen. Jag är övertygad om att när folk i den yngre tiktok-generationen – det är de som är PhD-studenter nu – får uppleva Eyra en gång, kommer de aldrig mer ställa upp på en flödescytometer, skrattar Christian Smedman.
– Vill någon annan komma in har de väldigt höga murar. Det är ett tekniskt väldigt svårt instrument att skapa.
Så bygger du ett konfokalmikroskop Eyra är det tredje instrument Mabtech utvecklar med hjälp av Qamcom. – Vi har en lång historia tillsammans, vi har jobbat med dem sedan 2016, berättar Stefan Axelsson, projektledare på Qamcoms sida. Han är nöjd med Eyra.
– Vi och Mabtech såklart part i målet, men feedbacken från pilotkunderna är att det är väldigt lättanvänt och att flödet är logiskt. Projektet har tagit tre år med kring 15 personer involverade från Qamcoms sida med elektronik, optik, mekanik, firmware, FPGA-design, PC-mjukvara, algoritmer, CE-märkning, säkerhet, EMC-test. Annat har lagts på tredjepart, exempelvis certifiering eller för att utrustning saknas, som vibrations-, elsäkerhets- och säkerhetstester med avseende på lasern. – Det är en ganska snäll laser, men det ska ändå göras tester på att det inte läcker ut laserljus någonstans, berättar Stefan Axelsson.
– För blotta ögat är det inte så stor skillnad. Men på mikrometerstorlek motsvarar det kilometer. – Och allt ska gå snabbt dessutom. Vi scannar en hel platta med 96 brunnar och gör analysen på en kvart. Det är väldigt bra – mycket bättre än den ursprungliga kravbilden, konstaterar Stefan Axelsson nöjt. Att få fram en fungerande prototyp var en sak. Design för användbarhet en annan. Och design för tillverkning. Qamcom har anpassat konstruktionen så att vanliga montörer kan sätta ihop den utan specialistkunskaper. – Att vi har en kille som har doktorerat inom optik och jobbat med satelliter – det är en sak. Men det måste finnas något robust sätt att tillverka flera instrument som beter sig likadant, utan en doktor som lägger veckor på att finjustera saker. Motorer, optik, spegel och detektorer är standardprodukter. Egna 3D-skrivare har varit ovärderliga under designen. Den slutliga mekaniken produceras på Mekpart i Mölndal. – Det är vårt go-to place när det gäller mekanisk bearbetning. Det skulle säkert gå att få saker billigare om man beställde från Asien. Montering, kalibrering och test görs av fyra personer i Mabtechs lokaler i Nacka strand. De har även byggt tidigare instrument från Mabtech och gav viktig återkoppling på design för tillverkning. – Allt ser jättevackert ut i caden, där finns det oceaner av utrymme. Men så visar det sig att du behöver få in dina fingrar och komma åt någon liten skruv eller kontakt . . . |
Tekniskt fanns många små och stora utmaningar. Ett var autofokuset på de mikrometersmå kulorna. De ligger i en standiserad 96-brunnsplatta med en viss produktionsvariation när det kommer till släthet vilket betyder att kulor nära kanten av brunnen ligger högre upp, på ett annat fokusdjup.0+0+0+0
Så fungerar EyraEyra mäter halten av olika analyter (molekyler viktiga i immunsystemet) i blodprov. Instrumentet kan mäta på 42 analyter parallellt. Det kallas multiplexering. Labbet levererar plattor med 96 små brunnar (9 mm diameter) var och en fylld av tiotusentals mikroskopiska kulor (8 mikrometer) som fått bada i samma blodsdroppe och preparerats i labb. För att kunna mäta på flera analyter i samma blodsdroppe ligger kulor med olika antikroppar blandade i groparna. Att kulorna ligger huller om buller reder Mabtech ut senare med avancerad bildanalys. Vi återkommer till det. Det stora antalet kulor krävs för att få statistisk precision i mätningen. Brunnarna skannas i tur och ordning av ett konfokalt mikroskop – en laser som passerar genom liten öppning för att bara släppa igenom ljus från ett tunt plan. Mikroskopet tittar underifrån genom plattans genomskinliga botten. Plattan med brunnarna flyttas (med stegmotorer) så att de 96 brunnarna positioneras i tur och ordning ovanför lasern, som är fast monterad. Lasern skannar via snabba speglar. Och röran av kulor? Jo. Varje kula är färgkodad efter den antikropp som fästs på dess yta (två fluoroforer på 660 respektive 715 nm i olika proportioner ger 29–42 distinkta färger). En röd laser används för att identifiera kulans färgkod. Därefter växlas blixtsnabbt till en grön laser för att mäta mängden analyt som fastnat på kulan. För hastighet och exakt timing används en FPGA för att styra spegel och laserpulser och för att tidsstämpla detektorsignalerna. Mätningen sker i tre detektorer för olika våglängder. Avbildningarna skickas fortlöpande till ett Nvidiakort för en parallell beräkningstung bildanalys som identifierar kulorna och mäter mängden analyt per kula. Kulorna är magnetiska för att göra dem lätta för labbet att hantera. De magnetiska kulorna är en viktig komponent i systemet som helhet och är kopplat bland annat till möjligheten att robotisera Eyra. De tunga bildberäkningarna görs i ett Nvidia-kort programmerat av Qamcom. Bildanalysalgoritmerna är skapade av tre forskare vid KTH: Joakim Jaldén, Pol del Aguila Pla och Klas Magnusson. De har även levererat algoritmer till Mabtechs tidigare instrument. – Utan dem hade vi inte haft någonting, säger Christian Smedman. |
