Optical Point-of-Care devices. Estimation of the technology transfer of these cutting-edge technologies
Authors:   , Pioz Soriano Mª Jesús 
Published: October 2024

Point of Care (PoC) are high-tech in vitro diagnostic devices that provide results for a specific molecule, protein, etc, in a relatively short time after taking a sample of some body fluid mainly such as: blood, urine, saliva, tears, or semen.

This type of device is a health tool that, due to its effectiveness, easy application, speed, small size and cost, is a great help and even an alternative for decision making regarding the patient's diagnosis and treatment.

As it will be discussed in detail in this thesis, worldwide market studies show the proliferation of PoC device commercialization. Specifically, global market forecast from 2017 to 2025 predict an increase in sales of more than 30%, and it is anticipated to grow at a compound annual growth rate of 6.5% from 2023 to 2030. This increase and forecast trend are largely due to the scientific and technological progress in recent years, which has optimized the cost, time and reliability of the results they provide.

The analysis of these forecasts, as well as the in-depth study of the relationship between technology, article, patent and high-impact journal, and the regulations that are applicable to them, are the main objective of this Doctoral Thesis, designing a meticulous methodology in order to respond to the hypotheses that are put forward in this work.

In this sense, the thesis has been structured with the following main objectives:

(a) To analyse and estimate the Index of Technology Transfer (IoTT) between the Academic and the Industrial Sector within the within the field of molecular detection, and more specifically in Point of Care optical devices, through the study of published scientific articles and registered patents related to them.

b) To analyse and estimate the Index of Published Patentability (IoPP) by optical technology and by high-impact journal, which makes it possible to determine the percentage of published technological articles based on a priorly registered patent.

c) To analyse and estimate the degree of success of publishing a scientific article in a high-impact journal on a priorly patented technology.

To achieve the proposed objectives, first of all, this Doctoral Thesis provides an overview of the state of scientific know-how in the field of PoC optical devices, not only in the area of research, but also in terms of its transfer to the market, through the study of registered patents. To this end, in this research work a methodology inspired by reviews is proposed, focusing on the search and analysis of scientific articles and patents.

To delimit the scope of this study, the results of a sufficiently large number of scientific articles were investigated in the period from 2015 to 2020, by using keywords biosensor, optic and device to obtain the most representative articles from Web of Science and Scopus, and their linkage with the patents located through Google Patents, as the main database. Finally, as a result of this search, the sample is based on an initial analysis of 744 articles.

Once the inclusion and exclusion criteria had been applied, the output of the original sample, and the basis of this thesis focused on 151 scientific articles, which were subsequently catalogued according to a particular technical classification of optical PoC devices. After having this sample frame, a patent search strategy was defined to cross reference the article with a registered patent (by using Google patents, as a robust and reliable worldwide search engine) and classified them according to the described categories. It is noteworthy that out of the 151 articles, only 34 patents related to these articles were registered.

The main contributions of this thesis are due to the exhaustive analysis of the data obtained, which allowed to propose a novel relative figure called IoTT, which estimates the extent to what extent the findings in science materialized in published articles, are protected by patent.

In this thesis a predictive model is designed to estimate the degree of success of publishing a previously patented technology, and proposed an innovative figure (IoPP), which estimates this publication rate per high-impact journal and per optical technology under study.

This research is an ambitious project, and highly demanded also, in other technological sectors.

RESUMEN

Point of Care (PoC, siglas en inglés) son dispositivos de diagnóstico in vitro de alta tecnología que, a través de su lectura, permiten obtener resultados de una molécula, proteína etc. específica, en un intervalo de tiempo relativamente corto, tras haber tomado una muestra de algún fluido corporal, ya sea éste: sangre, orina, saliva, lágrima, o semen, principalmente.

Dichos dispositivos son una herramienta de salud que, debido a su efectividad, fácil aplicación, rapidez, reducido tamaño y coste, suponen una gran ayuda para la toma de decisiones referentes al diagnóstico y tratamiento del paciente.

Como se analizará a lo largo de esta tesis, los estudios de mercado nos muestran la proliferación de la comercialización de los Dispositivos PoC. Las previsiones del 2017 a 2025 previeron un aumento de ventas superior al 30% y se prevé un incremento del 6,5%, entre el 2023 y el 2030. Dicho incremento y la tendencia que se pronostica se debe en gran medida al desarrollo científico y tecnológico de los últimos años, que han optimizado los costes, los plazos y la fiabilidad de los resultados que proporcionan.

El análisis de dichas previsiones, al igual que el estudio de la relación entre tecnología, artículo, patente y revista de alto impacto, suponen el objetivo principal de esta Tesis, diseñando una metodología meticulosa, para conseguir dar respuesta a las hipótesis que se plantean en la misma.

Teniendo en cuenta esto, la tesis ha sido estructurada con los siguientes objetivos:

a) Estimar el Índice de Transferencia Tecnológica (IoTT) entre el Sector Académico y el Industrial dentro del ámbito de la detección molecular, centrándonos en los Dispositivos Ópticos Point of Care, a través del estudio de los artículos publicados y las patentes registradas, relacionadas con los mismos.

b) Estimar el Índice de Patentabilidad Publicada (IoPP) por tecnología óptica y por revista de alto impacto, que permita conocer el porcentaje de artículos tecnológicos publicados que parten de una patente registrada con anterioridad.

c) Estimar el Grado de éxito de publicar un artículo científico en una revista de alto impacto, sobre una tecnología previamente patentada.

Para alcanzar los objetivos, en primer lugar, se ofrece una visión general del estado de los conocimientos científicos técnicos en el sector de los PoC ópticos. Para ello, se propone una metodología inspirada en las revisiones centrada en la búsqueda y análisis de artículos científicos y patentes. Para delimitar el alcance de este estudio, se investigan los resultados de un número suficientemente amplio de publicaciones en el período de 2015 a 2020. Finalmente, como resultado de dicha búsqueda, la muestra parte del análisis inicial de 744 artículos.

Una vez aplicados los criterios de inclusión y exclusión, la muestra original objeto de estudio y base de esta tesis, se centra en 151 artículos científicos los cuales posteriormente fueron catalogados atendiendo a una clasificación técnica particular de los dispositivos PoC ópticos. Una vez que se obtuvo este marco muestral, se definió una estrategia de búsqueda de patentes para cruzar el artículo con una patente registrada y se clasificó de acuerdo con las categorías descritas, destacando que, de los 151 artículos, sólo se pudo constatar el registro de 34 patentes vinculados a los mismos.

Las principales contribuciones de esta tesis se deben al exhaustivo análisis de los datos obtenidos, lo cual permitió proponer una novedosa figura relativa (IoTT), que estima en qué medida los hallazgos en ciencia materializados en artículos publicados están protegidos por patente.

Así mismo, en esta tesis se diseñó un modelo para estimar el grado de éxito de la publicación de una tecnología previamente patentada y se propuso una figura innovadora (IoPP), que estima esta tasa de publicación por revista de alto impacto y por tecnología óptica, objeto de estudio.

Esta investigación es un proyecto ambicioso y demandado también en otros sectores tecnológicos.