Lumito specialises in medical research in imaging technology. The technologies, based on Upconverting Nanoparticles (“UCNP”), can be used to create products for imaging both tissues in living organisms (in vivo) and on tissue samples in laboratory environments (in vitro).


Product technology

The technology has several potential applications, but Lumito has, as the first step, chosen to develop an instrument and reagents for digital pathology, i.e. digitised tissue diagnostics where the analysis can be computer-supported and remote.

Lumito’s technology means that multiple tests can be performed simultaneously in a single thin tissue section, providing timely and detailed information about the disease. The requirements for individualised treatments and disease prognoses are growing fast, as they reduce suffering for patients and lower the cost of healthcare. The need for prompt and accurate diagnosis of diseases/tumours not only means high technical requirements for modern analytical equipment, but it should also be adapted to an altered workflow with fewer manual elements.

Digital pathology is used in healthcare to save costs and shorten test times. The pathology of today is largely performed in the same way it has been for decades, by staining with Haematoxylin and Eosin in thin tissue sections. Even though each section is studied by a pathologist, many incorrect diagnoses occur. Today’s immunohistochemistry is very limited because it was developed primarily for traditional pathology, where microscopic samples are studied; it must be visible light because the human eye examines the sample and fluorescence imaging cannot be used. Lumito’s technology is much better suited to computer analysis than traditional immunohistochemistry because the image quality is so high; the diagnoses become safer and responses can be given faster.

Although the digitisation of pathology provides a greater degree of freedom, many problems persist. With Lumito’s technique, a large tissue sample can be studied quickly, and just the areas containing the tissue being looked for can be depicted with higher resolution. This is crucial for speeding up the digitisation process itself.

A vision of the future for surgeons and pathologists is being able to diagnose tissue already on the operating table, or even better, before surgery. Lumito’s technology has the potential to do this.

Lumito has patented its technology with two worldwide patent families and a new application in 2017. A patent family protects the use of Upconverting Nanoparticles (UCNPs) for imaging in propagating material. This family has patents approved in key regions worldwide and provides broad protection, even beyond medical use. The second patent family, also with patents approved in key regions, describes the use of light pulses to improve technology efficiency and provide shorter imaging times. The third patent was submitted in 2017 and describes how UCNP can be used for imaging primarily of tissues, specifically in pathology and tissue diagnostics.

Ett centralt begrepp för Lumitos teknik är fluorescens. Detta innebär generellt att ett ämne, s.k. fluorofor, som har absorbe­rat ljus återsänder eller återemitterar ljus med lägre energi. I processen absorberar ämnesmolekylerna ljus och efter en kort fördröjning (normalt nanosekunder) återemitterar moleky­lerna ljus med en längre våglängd än den som absorberades. Denna förändring i frekvens kallas ”rödskift” eller ”Stokesskift”. Fluorescensljuset kan avbildas med en kamera; så kallad fluorescensavbildning.

Vid traditionell flourescensavbildning uppkommer bakgrunds­ljus, så kallad autofluorescens, från vävnaden vilket får till följd att kontrasten i bilderna blir låg. Vävnadsprover förbehandlas oftast genom fixering och paraffinering. Processen innebär att vävnaden inte bryts ner och kan lagras under mycket lång tid. Tyvärr ökar mängden autofluorescens flera storleksordningar på grund av detta. Autofluorescens minskar träffsäkerheten i analysen.

Lumitos teknik använder uppkonverterande nanopartiklar (Up-Converting Nano Particles, ”UCNP”) vilka fluorescerar med kortare våglängd än den de absorberar. Inom det våglängdsområde där UCNP återemitterar ljus uppkommer ingen avbildnings­störande autofluorescens från vävnaden vilket ger mycket god kontrast som följd. Vid ökad belysning och förlängd detektion kan kvalitén i mätresultaten höjas ytterligare.

Möjligheter till automatiserad diagnosticering på ny nivå

Ett problem vid traditionell fluorescensmikroskopi är att man är begränsad till en eller ett par infärgningar i ett och samma prov på grund av att fluoroforerna avger ljus som är spektralt bredbandigt. Har man för många fluoroforer är det svårt att avgöra från vilken fluorofor ljuset kommer och mätningarna blir mer osäkra.

Fluorescensen från UCNP är däremot spektralt smalbandig, vilket innebär att man enkelt kan detektera flera olika UCNP genom att använda utbytbara avläsningsfilter, s.k. multiplex­ing. De olika UCNP kan på så sätt bindas till olika markörer och söka upp olika typer av molekyler, vilket gör att man kan utföra många analyser på ett och vävnadsprov.

Sammantaget kommer man med Lumitos teknik få det man förväntar sig av traditionell immunohistokemi, samtidigt som man i samma prov kan få detaljerad information om flera vävnadstyper. Därmed öppnar sig möjligheter till datorstödd, automatiserad diagnosticering på en helt ny nivå.

TTP collaboration

Lumito has signed an agreement with the UK development company TTP plc regarding the development of Lumito’s digital pathology product. TTP has extensive competence and experience in product development in medicine and biotechnology. The development takes place in well-defined steps with clear deliveries and in close cooperation with Lumito. This optimises the ability to effectively get a commercial product to the market.

The first step is ongoing, and involves the development of a laboratory prototype to verify instrument technology and reagents. This phase is expected to be completed in Q3 2018.

The forthcoming phases involve development of a commercial analysis tool as well as reagents, production adjustments and production set-up by a contracted supplier.

The choice to focus primarily on digital pathology and tissue diagnostics in vitro is based on market potential, but also on the ability to commercialise a product relatively quickly. The company plans to launch a product in Q1 2020.

The company has great confidence in the task of solving the technical challenges and developing a customised technical and business solution aimed at this market.

The company intends, as a second step, to develop products for drug screening. The Company’s technology is expected to have great potential to significantly reduce the cost of drug studies by drastically reducing the number of test animals.

Patentportfölj

Lumito har patenterat sin teknologi med två världsomspännande patentfamiljer och ytterligare en ny ansökan har gjorts under 2017.

Den första patentfamiljen skyddar användandet av UCNP:s för avbildning i spridande material. Denna familj har patent godkända i nyckelregioner över hela världen och innebär ett brett skydd, även utanför medicinskt användande.

Den andra patentfamiljen, också den med patent godkända i nyckelregioner, beskriver användandet av ljuspulser för förbättring av teknikens effektivitet och kortare avbildningstider.

För det tredje patentet har ansökan lämnats i juni 2017 och beskriver hur UCNP kan användas vid avbildning av framför allt vävnadsprover, specifikt inom patologi och vävnadsdiagnostik.

Patentfamilj Kort beskrivning Patentnamn Beviljade länder Länder under granskning Prioritetsdatum Utgångsdatum
WO201012890 Använd UCNP för avbildning I spridande medium System, method, and luminescent marker for improved diffuse luminescent imaging or tomography in scattering media Australien, Kina, Israel, USA, Sydafrika, Kanada Brasilien, Europa, Indien, Japan, divisional in Japan 2009-05-05 2030-05-05
WO2014006012 Använd UCNP för avbildning I spridande medium och belys med ljuspulser System and method for improved diffuse luminescent imaging or tomography in scattering media Australien, Kina, Sydafrika Kanada, Europa, Indien, Japan, Korea, USA 2012-07-01 2033-07-01
 PCT/EP2018/065247 Använd UCNP för avbildning av vävnadsprover och kroppsvätskor A method of analysing a sample for at least one analyte - Patent Cooperation Treaty 2017-06-08 2038-06-08