NTNU etablerte fabrikk for å lage koronatester
NTNU-forskere fant nylig en helt ny metode for å teste folk for koronasmitte. Universitetet produserer nå tester på løpende bånd, på oppdrag fra Helsedirektoratet. 100.000 tester i uka lages, og det blir trolig skalert opp til det mangedobbelte om kort tid.
Parallelt med at koronapandemien har satt store deler av samfunnet på vent, har unntakstilstanden satt stor fart i mange koronarelaterte felt. Blant annet innen forskning og innovasjon, som ofte er ganske langsomme og møysommelige prosesser.
Oppfinnelsen av den nye NTNU-metoden for å teste for koronasmitte har vist at tempoet kan bli enormt også i slike prosesser. På grunn av den helt spesielle tiden vi er i, endres arbeidsprosesser og spesialtillatelser legges til rette for å skape det samfunnet trenger.
På få uker har et tverrfaglig forskerteam ved NTNU både funnet opp en helt ny metode for å teste for koronasmitte – og etablert en oppskalert produksjon av tester.
– Jeg tror koronakrisen har lært oss noe om hvordan vi må rigge oss i fremtiden for å kunne møte ulike utfordringer, sier Magnar Bjørås. Han har ledet prosjektet med å utvikle den nye test-metoden fra NTNU. Magnar Bjørås er professor ved Institutt for klinisk og molekylær medisin ved universitetet.
Et team med Magnar Bjørås og Sulalit Bandyopadhyay i spissen har utviklet NTNU-testen. Foto: Geir Mogen/NTNU
– Produksjon i industriskala
Produksjonslokalene er rigget og etablert inne på NTNUs campus Gløshaugen i Trondheim. Universitetet er blitt en produksjonsfabrikk og leverer allerede nå 100.000 covid-19-tester i uken til norske universitetssykehus, på oppdrag fra Helsedirektoratet.
I denne beholderen finnes det store mengder magnetiske kuler. De gjør jobben med å binde virusets RNA til seg, en del av metoden for å finne svar på om viruset forårsaker covid-19 eller ei. Foto: Geir Mogen/NTNU
Fremtidig planlagt produksjon vil være endahøyere.
NTNU kan i dag produsere 100.000 tester i uken. Det er mulig å oppskalere til enda større produksjon ved å kjøre flere produksjonslinjer parallelt.
Det at et universitet faktisk kan bli en slik industriell aktør, er forankret i unntaksregler knyttet til koronakrisen. Behovet for tester er stort, og det gjelder å finne de mest effektive løsningene.
– Her snakker vi om produksjon nærmest i industriskala. Det er veldig spesielt, sier Eivind Andersen som sammen med sine medarbeidere i NTNU Technology Transfer (TTO) jobber med patentering og industrialisering av oppfinnelser, i denne omgang covid-19-testen.
-
Hør PODCAST hvor Magnar Bjørås forteller om hvordan koronatesten ble til på rekordtid
Professor Magnar Bjørås leder teamet som har utviklet den nye covid-19-testen.
Stor etterspørsel
Siden utbruddet av koronapandemien har etterspørselen etter koronatester vært enorm både i Norge og i resten av verden siden. Det er ikke minst mangelen på nødvendige reagenser som har gitt store begrensninger på kapasiteten til å produsere tester. Reagenser er kjemiske stoffer som fungerer som ekstraksjonskit for å isolere viruset og virusets arveanlegg, RNA.
Det er her NTNU-forskernes oppfinnelse kommer inn.
Sulalit Bandyopadhyay er den som skapte de spesielle magnetiske nanopartiklene. Han er postdoktor og forsker ved Institutt for kjemisk prosessteknologi. Foto: Geir Mogen/NTNU
Med Magnar Bjørås og Sulalit Bandyopadhyay i spissen har forskere fra Institutt for klinisk og molekylær medisin og Institutt for kjemisk prosessteknologi funnet sammen i et fruktbart og tverrfaglig samarbeid.
Institutt for materialteknologi er også involvert. Avdeling for Mikrobiologi ved St. Olavs hospital har i tillegg vært en viktig bidragsyter.
RNA-molekylene til viruset ligger godt beskyttet inne i viruset og er tett omslynget av andre molekyler. Når det er tatt en prøve fra en antatt smittet person, er derfor den første utfordringen å få «pakket ut» virusets RNA slik at den kan analyseres.
NTNU-forskerne har på rekordtid utviklet en spesifikk kombinasjon av polare løsemidler, buffere, salter og andre kjemikalier for å få en slik separering uten å skade RNA-molekylet. Optimalisering av denne kjemikalieblandingen er en del av NTNU-oppfinnelsen og bidrar til at man kan hente ut RNA fra en liten mengde virus.
Nanopartikler er en viktig nøkkel for testkapasiteten
NTNU-forskerne har utviklet en produksjonsmetode for magnetiske nanopartikler som kan gjøre jobben med å trekke ut virusets frigjorte RNA i løsningen. Produksjonsmetodikken av disse magnetiske nanopartiklene viser seg å være meget skalerbar. En «produksjonsbatch» gir nok til 10.000 tester. I dag produseres det 100.000 i døgnet, og det er mulig å øke denne.
Sulalit Bandyopadhyay er sentral i oppfinnelsen vedrørende produksjon av de spesifikke magnetiske nanopartiklene. Han er postdoktor og forsker ved Institutt for kjemisk prosessteknologi.
Nanopartiklenes kvalitet, og mengden av dem, er essensielt i den nye testmetoden.
Slik ser de magnetiske nanopartiklene ut, sterkt forstørret. Foto: Geir Mogen/NTNU
– Det at forskerne har greid å utvikle en metode for å produsere nanopartikler av meget høy kvalitet, og det med en skalerbar prosess for å legge en nødvendig coating av materiale som binder seg med virusets RNA, er en forutsetning for at det nå kan produseres høyt antall tester nærmest i industriskala, forteller Eivind Andersen ved NTNU Technology Transfer.
– Det kan potensielt vise seg at NTNUs metode både kan være mer sensitiv og mer skalerbar enn andre utviklede metoder, sier Andersen.
Slik utføres NTNU-testen, trinn for trinn. Illustrasjon: NTNU Technology Transfer
Oppfinnerne og de involverte forskerne jobber på høygir 24/7. Det jobbes nå med å involvere og lære opp flere folk i produksjonsprosessen ved NTNU, og etter hvert vil det kunne tilføres flere kompetente fagpersoner inn for å bistå kjerneteamet for å sikre en robust og høyere produksjon.
Hvorfor er det viktig å teste mange?
Mangedobling av testkapasiteten for koronavirus vil gi bedre kontroll på smittespredningen. Nå som enkelte deler av samfunnet åpnes litt opp, vil helsemyndighetene gjennom utstrakt testing kunne vurdere hvordan gjenåpningen påvirker spredning av viruset.
– Med en mer nøyaktig diagnostikk vil det være lettere å overvåke hvordan de forskjellige tiltakene fungerer, sier tidligere NTNU-rektor Gunnar Bovim.
I samarbeid med Folkehelseinstituttet, Helsedirektoratet og Region Helse Sør-Øst har Bovim ledet et arbeid med å identifisere «flaskehalsene» i forbindelse med utvidet testkapasitet. Flaskehalser kan blant annet være nok utstyr og nok personell til å utføre og analysere testene.
- Les også: Derfor muterer korona-viruset
Covid-19-testene brukes nå til å teste helsepersonell med symptomer eller som har vært eksponert for smitte, samt spesielt utsatte personer i befolkningen. Myndighetene har som mål at alle personer som har symptomer på koronavirus, skal bli testet i løpet av mai.
Ansatte, barn og foreldre i skoler og barnehager er en ny, stor målgruppe over personer som kan bli testet, ifølge Folkehelseinstituttet, etter at barnehager og barneskoler åpnet denne uken.
Folkehelseinstituttet og Helsedirektoratet vil fortløpende oppdatere status for testkriterier og videre planer omkring testing.
– Viktig med tverrfaglighet for å løse komplekse problemer
Det er mange gode faktorer som har spilt på lag for å få til dette og mange dyktige folk som har jobbet døgnet rundt. Med stor entusiasme. Tverrfaglighet og samarbeid er essensielt for den historien som nå utvikler seg fra dag til dag i stort tempo.
St. Olavs hospital har bidratt med viktige ressurser. Blant annet ved at bioingeniører ved laboratoriene analyserer koronaprøver. Deres arbeid er avgjørende for hvilken diagnose og behandling pasienter får.
– Evnen til å jobbe på tvers må vi dyrke videre, sier NTNU-rektor Anne Borg. Foto: Thor Nielsen, NTNU
Samarbeidet om covid-19-testen er et godt eksempel på hvordan nye koblinger av ulike fagmiljøer kan bidra til å løse samfunnsutfordringer på en effektiv måte.
NTNU-rektor Anne Borg understreker viktigheten av samarbeid og tverrfaglighet.
– Krisen har lært oss at det er en stor fordel å jobbe tverrfaglig for å løse komplekse problemer. Da fagmiljøer ved NTNU rett før påske utviklet en ny testmetode for smitte, var det et samarbeid mellom forskere fra våre medisin- og teknologimiljøer. Også globalt skjer det nå et massivt samarbeid mellom forskere i mange land for å utvikle vaksine mot covid-19. Denne evnen til å jobbe på tvers må vi dyrke videre, sier rektoren.
– Hvordan kan vi bidra til å skape en bedre verden etter korona?
– NTNU er et universitet som alltid har hatt tett kontakt med arbeidslivet og har jobbet mye med nyskaping. Det kan være at pandemien vil føre til at vi får enda tydeligere forventinger om å bidra til å skape nye arbeidsplasser, sier rektor Anne Borg.
