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«Es un gran concepto. Creo que hace mucho tiempo que los fabricantes de chips deberían hacer algo por nosotros en las ciencias de la vida», dice Nils Walter, químico de la Universidad de Michigan y cofundador de aLight Sciences, una compañía que está desarrollando biosensores de una sola molécula además de su enfoque consiste en de ella, fluorescencia, o la emisión de luz en lugar de señales eléctricas para leer los resultados.

Roswell no es la única empresa que busca biosensores basados ​​en chips. Por ejemplo, Dynamic Biosensors de Munich ofrece chips con sensores basados ​​en ADN que usan luz. Pero el enfoque de fabricación de Roswell produce sensores precisos que son lo suficientemente flexibles como para imaginar un «biosensor universal» que se puede producir en masa utilizando técnicas modernas de fabricación de chips, dice Merriman.

En el corazón del circuito de Roswell hay un cable molecular hecho de una cadena de aminoácidos que se conecta al resto del chip, como un cable de metal normal. Para hacer un sensor, el laboratorio conecta una molécula al otro extremo del cable. Cuando esta molécula interactúa con su objetivo previsto, que puede ser una hebra de ADN, un anticuerpo o una de varias otras moléculas biológicamente relevantes, su conductividad eléctrica cambia. El chip registra este cambio y el software extrae los detalles de interacción correspondientes.

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BIOTECNOLOGÍAS DE ROSWELL

Para ensamblar miles de sensores, Roswell comienza con un chip de silicio tachonado con nanoelectrodos prefabricados y luego usa energía eléctrica para extraer moléculas de la solución al chip. Esta parte del proceso de ensamblaje toma menos de 10 segundos; Procesos moleculares similares solían llevar horas o incluso días.

El enfoque de Roswell puede revivir algunas de las esperanzas que tenían los investigadores de electrónica molecular hace 20 años. En ese momento, parecía que el pequeño tamaño de las moléculas podría ayudar a que los componentes de los circuitos fueran más pequeños y los chips informáticos más densos. Curiosamente, un fabricante de chips moleculares podría, en principio, «ensamblar circuitos usted mismo» agregando moléculas en condiciones estrictamente controladas y dejándolas ensamblarse en las estructuras deseadas, explica George Church, genetista de Harvard y miembro del consejo asesor científico de Roswell.

El entusiasmo por tales propiedades moleculares condujo a un rápido crecimiento en el campo de la electrónica molecular a fines de la década de 1990. Parecía el momento perfecto. «En los años 80 y 90 había todas estas predicciones sobre cómo el silicio chocaría contra una pared», recuerda Tour. Pero no fue así; Los ingenieros siguieron adelante. «No estábamos disparando a un objetivo estático. El silicio seguía mejorando cada vez más”, dice. Philip Collins, un físico de la Universidad de California, Irvine, quien previamente consultó a Roswell, dice que el consiguiente declive en la electrónica molecular fue bastante dramático: «Yo diría que nueve de cada diez investigadores abandonaron».

Con el nuevo chip, Roswell apunta a una aplicación para la que el silicio no es adecuado. Las moléculas son especiales porque «pueden ser mucho más complejas que las binarias», dice Collins. «Pueden codificar todos estos estados diferentes interesantes, como en bioquímica, a los que simplemente no podemos acceder de otra manera».

La nueva visión compartida por Roswell y otros fabricantes de tecnología molecular en chip son los biosensores que permitirían a las personas verificar biomarcadores como los niveles de vitaminas o signos de infección con solo un poco más de esfuerzo que el que ahora se requiere para verificar sus corazones en un reloj inteligente. En el caso de Roswell, miles de biosensores podrían detectar simultáneamente diferentes interacciones moleculares y los chips serían desechables.

Walter, de la Universidad de Michigan, señala que si bien el dispositivo de Roswell puede albergar más de 10 000 biosensores en un chip, tiene cientos de miles o millones, más impulsaría al dispositivo a una funcionalidad más comercializable, particularmente cuando se trata de detectar niveles bajos de biomarcadores desde el principio. reconocer la enfermedad.

mola y merriman
El CEO de Roswell, Paul Mola (izquierda) y Barry Merriman, CSO y cofundador.

BIOTECNOLOGÍAS DE ROSWELL

El mercado de la biotecnología comercial no es una empresa nueva para Church, Merriman y otros líderes corporativos. Pero la experiencia y los conocimientos del equipo de Roswell no han hecho que la financiación de la empresa sea tan fácil como esperaba el CEO Paul Mola. Según el periódico de la compañía en enero, Mola dice que esperaba que entrara capital de riesgo, pero eso no sucedió. Aunque Roswell ha recaudado más de $60 millones hasta la fecha, principalmente de inversionistas estratégicos y representantes de familias ricas, casi redujo a la mitad su fuerza laboral en febrero.

Mola está frustrado por la falta de inversión en lo que dice está tan cerca de la comercialización. «Sentimos que hemos logrado mucho con tan poco», dice. «Ahora realmente necesitamos que la comunidad dé un paso al frente y nos apoye y nos lleve hasta el final».

Mola, que es negra, dice que parte del problema radica en el historial problemático de diversidad de la industria biotecnológica, una preocupación que Stat informó a principios de marzo. “Cuando piensas en emprendedores y fundadores, generalmente tienen un emprendedor en su familia, tienen redes y tienen acceso a inversionistas. Desde una perspectiva sistémica y fundamental, los fundadores negros no tienen eso”, dice. «No lo hice».

Roswell todavía está en camino de tener un dispositivo comercial en el mercado para fin de año, dice Mola. La startup está a punto de comenzar su próxima serie de financiación. También está introduciendo un servicio que podría atraer clientes antes de que sea posible venderles chips directamente: los científicos ahora pueden enviar muestras a Roswell y hacer que sus biosensores moleculares internos trabajen en ellas, por ejemplo, para recopilar datos valiosos en la función en tiempo real. de nuevas drogas.

Para Tour, el trabajo de Roswell sigue siendo un símbolo del renacimiento de la electrónica molecular: «Es bueno ver que algo suceda y poder decir, está bien, funcionó, solo que tardamos más de lo que pensábamos».

Karmela Padavic-Callaghan es una periodista independiente que vive en Brooklyn, Nueva York.

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