Un mejor hisopo nasal para Covid

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Durante casi siete años investigando sistemas de impresión 3D en el Media Lab del MIT, Jifei Ou SM '14, PhD '19 comenzó a sospechar que su trabajo podría conducir a mejores productos. Nunca hubiera imaginado que ayudaría a abordar la escasez de suministro causada por una pandemia mundial.

Desde marzo del año pasado, la empresa de Ou, OPT Industries, ha estado trabajando con hospitales para entregar un nuevo tipo de hisopo nasal para las pruebas de Covid-19. Los hisopos utilizan estructuras delgadas parecidas a pelos que Ou desarrolló mientras estaba en el MIT. Pequeñas redes tejidas dentro de los hisopos de OPT les permiten absorber y liberar más líquido que los hisopos convencionales.

La empresa derivada del MIT utiliza un enfoque de fabricación continua que le permite aumentar la producción de impresoras según la demanda. Hasta la fecha, ha suministrado más de 800.000 hisopos a varias organizaciones de atención médica y de pruebas en el hogar, ayudando a cubrir una escasez que había amenazado la capacidad de pruebas de los hospitales.

En los 12 meses transcurridos desde que Ou se dio cuenta de que OPT podría desempeñar un papel en la respuesta a la pandemia, el pequeño equipo de la empresa multiplicó sus capacidades de fabricación y distribución, se asoció con grandes organizaciones de atención médica como Kaiser Permanente y comenzó a desarrollar otros productos que podrían beneficiarse de la estrategia de la empresa. proceso de diseño.

"Es muy significativo ser parte de este esfuerzo", dice Ou. "También se siente particularmente bien porque hemos estado desarrollando materiales con estructuras similares a pelos durante mucho tiempo, así que es como, '¡Ajá, nuestra experiencia finalmente se puso en práctica!'"

Una innovación sale del laboratorio

El tiempo de Ou como asistente de investigación en Tangible Media Group del Media Lab culminó con un doctorado para el que creó nuevas formas de diseñar e imprimir en 3D microestructuras intrincadas. El trabajo requirió que su equipo construyera su propia impresora 3D, creara software de diseño y desarrollara polímeros especiales para cumplir con requisitos de alta durabilidad y resolución.

Ou recibió apoyo del MIT Sandbox y del Fondo E14, una firma de inversión centrada en Media Lab. Ou también le da crédito al Programa de Enlace Industrial del MIT por ayudarlo a asegurar conexiones industriales. Desde que dejó el MIT, el equipo de Ou ha mejorado el rendimiento de las máquinas, permitiendo una impresión continua que llevó a la empresa a centrarse en la creación de materiales flexibles similares a los textiles.

En marzo del año pasado, cuando los hospitales de todo el país comenzaron a quedarse sin los hisopos nasales necesarios para realizar pruebas de Covid-19, Ramy Arnaout '97, director de los laboratorios de microbiología clínica de Beth Israel y profesor asociado de la Facultad de Medicina de Harvard, envió un correo electrónico a su red en el MIT y más allá en busca de ayuda.

Al día siguiente, Ou entró en la oficina de Arnaout en Beth Israel con un prototipo de hisopo nasal que su equipo había preparado durante la noche. La visita se destacó no sólo por la rapidez de la entrega, sino también por la precisión con la que se realizó el prototipo.

Los productos de OPT están diseñados utilizando algoritmos que intentan optimizar la ubicación de cada fibra. Los hisopos de la compañía cuentan con microestructuras porosas dentro de sus cabezas que están sintonizadas para recolectar y retener líquido, y luego liberarlo rápidamente cuando ingresa a un vial de prueba.

“Cuando llegó el momento de los hisopos pensamos: '¡Oye, encajan muy bien!'”, recuerda Ou. “Los hisopos deben ser suaves y flexibles, y las estructuras de la punta deben ser muy complejas. Éso es lo que hacemos."

Ou trabajó con miembros del Centro de Bits y Átomos del MIT y un laboratorio de microbiología externo para comparar los hisopos de OPT con los tradicionales hisopos de algodón tipo hisopo. Las pruebas mostraron que los hisopos de OPT liberaron 20 veces la cantidad de bacterias que se utilizaron para las pruebas. Esto es importante porque un mayor número de muestras aumenta la sensibilidad de las pruebas, especialmente las rápidas, según Ou.

Avanzando

El sistema de fabricación aditiva de OPT puede producir las microestructuras similares a pelos de la empresa de una manera altamente automatizada que permite a OPT competir en precio con los fabricantes de hisopos tradicionales. Actualmente, la empresa puede producir 80.000 hisopos por día en sus instalaciones y Ou dice que OPT está construyendo versiones más nuevas de sus máquinas que pueden producir productos aún más rápidamente.

OPT se ha asociado con grandes organizaciones de atención médica, como el distribuidor Henry Schein, para llevar sus hisopos a hospitales, clínicas de salud y kits de prueba en el hogar.

La startup también está desarrollando otros dispositivos de muestreo médicos que utilizan su alta tasa de recolección de bacterias para detectar otras enfermedades. En mayo, OPT se mudará a una nueva oficina en Medford, Massachusetts, que reunirá a sus equipos de laboratorio y producción. Ou dice que el objetivo es acelerar el ciclo desde la ideación del producto hasta el diseño, prototipo, optimización y producción.

"Estamos tratando de ser como [la empresa multinacional de productos] 3M en fabricación aditiva", dice Ou. “Todo el mundo conoce 3M porque tiene muchos productos diferentes que son esenciales para la vida diaria. Ese es el modelo que perseguimos. Tenemos otros productos médicos y cosméticos en desarrollo; el hisopo es sólo el comienzo”.

El reportero de Gizmodo, Andrew Liszewski, destaca la startup del MIT OPT Industries, que ha creado un nuevo tipo de hisopo nasal para Covid-19 "que es más rápido para absorber muestras y mejor para liberarlas para su análisis".

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