Esta startup quer dar o pontapé inicial em um renascimento da eletrônica molecular

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“É um ótimo conceito. Acho que está muito atrasado para os fabricantes de chips fazerem algo por nós em biociências”, diz Nils Walter, químico da Universidade de Michigan e cofundador da aLight Sciences, uma empresa que também está desenvolvendo moléculas únicas como biossensores, exceto sua abordagem é usar fluorescência, ou a emissão de luz, em vez de sinais elétricos para ler os resultados.

A Roswell não é a única empresa que busca biossensores baseados em chips. Por exemplo, a Dynamic Biosensors, com sede em Munique, oferece chips com sensores baseados em DNA que usam luz. Mas a abordagem de fabricação de Roswell produz sensores precisos que são flexíveis o suficiente para vislumbrar um “biosensor common” que pode ser produzido em massa com técnicas modernas de fabricação de chips, diz Merriman.

A peça central dos circuitos de Roswell é um fio molecular feito de uma cadeia de aminoácidos que está conectada ao resto do chip da mesma forma que um fio metálico standard. Para criar um sensor, o laboratório prende uma molécula à outra extremidade do fio. Quando esta molécula interage com seu alvo pretendido – que pode ser uma fita de DNA, um anticorpo ou qualquer uma de várias outras moléculas biologicamente relevantes – sua condutividade elétrica muda. O chip registra essa mudança e o instrument extrai os detalhes de interação correspondentes.

Para montar milhares de sensores, Roswell começa com um chip de silício cravejado de nanoeletrodos pré-fabricados, depois u.s. voltagem elétrica para puxar as moléculas da solução para o chip. Esta parte do processo de montagem leva menos de 10 segundos; no passado, processos moleculares semelhantes levavam horas ou até dias.

A abordagem de Roswell poderia reviver algumas das esperanças pesquisadores de eletrônica molecular tinham há 20 anos. Naquela época, parecia que o pequeno tamanho das moléculas poderia ajudar a tornar os componentes do circuito menores e os chips computacionais mais densos. Curiosamente, um fabricante de chips moleculares poderia, em princípio, “auto-montar” circuitos, adicionando moléculas sob condições altamente controladas e permitindo que elas se montassem nas estruturas desejadas por si mesmas, explica George Church, geneticista de Harvard e membro do conselho consultivo científico de Roswell. .

A excitação sobre tais propriedades moleculares levou a um rápido crescimento do campo da eletrônica molecular no ultimate da década de 1990. Parecia o momento perfeito. “Houve todas essas previsões ao longo dos anos 80 e 90, sobre como o silício atingiria uma parede de tijolos”, lembra Excursion. Mas não; engenheiros continuaram avançando. “Não estávamos atirando em um alvo estático. O silício foi ficando cada vez melhor”, diz ele. Philip Collins, físico da Universidade da Califórnia, Irvine, que já foi consultor de Roswell, diz que a queda da eletrônica molecular foi bastante dramática: “European diria que nove em cada 10 pesquisadores desistiram”.

Com o novo chip, Roswell está visando um aplicativo para o qual o silício não é adequado. As moléculas são especiais porque “elas podem ser muito mais complexas do que as binárias”, diz Collins. “Eles podem codificar todos esses diferentes estados interessantes, como em bioquímica, que simplesmente não temos outras maneiras de acessar.”

A nova visão, compartilhada por Roswell e outros fabricantes de tecnologia molecular on-chip, é de biossensores que permitiriam às pessoas verificar biomarcadores como níveis de vitaminas ou evidências de uma infecção com apenas um pouco mais de problemas do que agora é necessário para verificar seu coração taxa em um smartwatch. No caso de Roswell, milhares de biossensores poderiam detectar diferentes interações moleculares simultaneamente, e os chips seriam descartáveis.

Walter, da Universidade de Michigan, observa que, embora o dispositivo de Roswell possa acomodar mais de 10.000 biossensores em um chip, tendo centenas de milhares ou milhões, mais levaria o dispositivo a uma funcionalidade mais comercializável, especialmente quando se trata de detectar baixas concentrações de biomarcadores no início doença.

BIOTECNOLOGIAS DE ROSWELL

O mercado de biotecnologia comercial não é uma enviornment nova para Church, Merriman e outros líderes de empresas. Mas a experiência e o conhecimento da equipe de Roswell não tornaram a jornada de financiamento da empresa tão fácil quanto o CEO Paul Mola esperava. Depois do jornal da empresa em janeiro, diz Mola, ele esperava que o capital de risco chegasse, mas isso não aconteceu. Embora Roswell tenha levantado mais de US$ 60 milhões até agora, principalmente de investidores estratégicos e representantes de famílias ricas, ela teve que reduzir quase pela metade sua força de trabalho em fevereiro.

Mola fica frustrado com a falta de investimento na empresa quando ela está, diz ele, tão próxima da comercialização. “Sentimos que fizemos muito com tão pouco”, diz ele. “Agora, realmente precisamos que a comunidade nos apoie e nos leve até o fim.”

Mola, que é negro, diz que parte do problema está no histórico problemático da indústria de biotecnologia com a diversidade.uma preocupação que Stat relatou no início de março. “Se você pensar em empreendedores e fundadores, eles geralmente tiveram um empreendedor em sua família, eles têm redes e acesso de investidores. Do ponto de vista sistêmico e basic, os fundadores negros não têm isso”, diz. “European não tenho isso.”

Roswell ainda está a caminho de lançar um dispositivo comercial até o ultimate do ano, diz Mola. A startup está prestes a iniciar sua próxima série de financiamento. Também está introduzindo um serviço que pode atrair clientes antes que seja possível vender chips diretamente a eles: os cientistas agora poderão enviar amostras para Roswell e fazer com que seus biossensores moleculares trabalhem nelas internamente, coletando dados valiosos sobre, por exemplo, , a função em pace actual de novos medicamentos.

Para Excursion, o trabalho de Roswell continua a ser um símbolo do renascimento da eletrônica molecular: “É bom poder ver algo acontecer e dizer: OK, funcionou, apenas demoramos mais do que pensávamos”.

Karmela Padavic-Callaghan é uma jornalista freelance baseada no Brooklyn, Nova York.