شرکت Fieldstone Bio برای توسعه حسگرهای میکروبی ۵ میلیون دلار جذب سرمایه کرد

جهان پر از داده در مورد خود جهان است – این امر مدیون ماهواره‌ها و حسگرهای محیطی است. اما هنوز چیزهای زیادی وجود دارد که نمی‌توانیم ببینیم، و شرکت Fieldstone Bio فکر می‌کند میکروب‌ها می‌توانند این وضعیت را تغییر دهند.

براندون فیلدز (Brandon Fields)، هم‌بنیان‌گذار و مدیر ارشد علمی Fieldstone Bio، به تک‌کرانچ گفت: «آنها برای حس کردن و پاسخ به اطلاعات تکامل یافته‌اند. تریلیون‌ها محاسبه به طور مداوم در اطراف ما انجام می‌شود.» او افزود: «چگونه می‌توانیم این را گرفته و آن را برای منافع خود دستکاری کنیم؟»

تکنولوژی Fieldstone از این پرسش نشات گرفت. این استارتاپ در سال ۲۰۲۳ پس از انشعاب از MIT تاسیس شد، جایی که آزمایشگاه پروفسور کریس ووگت (Chris Voigt) راهی برای تبدیل میکروب‌ها به حسگرها توسعه داده بود. دانشمندان میکروب‌ها را برنامه‌ریزی کردند تا وقتی با چیزی مورد نظر، چه مواد مغذی در خاک و چه مین‌های زمینی پنهان شده در زمین، مواجه می‌شوند رنگشان تغییر کند، و سپس راهی برای تشخیص آنها پیدا کردند.

فیلدز گفت: «تکنولوژی اصلی که از آزمایشگاه کریس بیرون آمد، این ایده است که 'چگونه می‌توانیم این سلول‌ها را از فاصله واقعاً دور ببینیم؟'»

این شرکت به طور اختصاصی به تک‌کرانچ اعلام کرد که Fieldstone Bio اخیراً ۵ میلیون دلار در دور سرمایه‌گذاری اولیه (seed funding) به رهبری Ubiquity Ventures و با مشارکت E14 و LDV Capital جذب کرده است. این استارتاپ تکنولوژی خود را در آزمایشگاه آزمایش می‌کرد و این سرمایه به آن امکان می‌دهد تا این میکروب‌ها را در دنیای واقعی آزمایش کند.

هر سویه برای حس کردن یک ترکیب خاص، مانند نیتروژن در یک مزرعه کشاورزی یا باقی‌مانده تی‌ان‌تی (TNT) از یک مین زمینی، طراحی شده است.

فیلدز گفت: «ما میکروب‌ها را از محیط‌هایی که می‌خواهیم حس کنیم جدا می‌کنیم. قطعات DNA حسگرهایمان را می‌سازیم و فقط آنها را در این سویه‌های مختلف قرار می‌دهیم و می‌بینیم کدام‌یک بهترین رفتار را دارند، کدام‌یک می‌توانند بیشتر دوام بیاورند.»

هنگامی که میکروب‌ها آماده شدند، Fieldstone آنها را با استفاده از پهپادها (drones) منتشر خواهد کرد. پس از اینکه میکروب‌ها مدتی برای حس کردن محیط خود فرصت داشتند – چند ساعت تا چند روز، بسته به هدف – شرکت با یک پهپاد دیگر از منطقه عکس‌برداری خواهد کرد.

تصاویر عکس‌های هوایی معمولی نیستند که در گوگل مپس می‌بینیم. بلکه آنها با استفاده از چیزی که به عنوان دوربین طیفی (Hyperspectral camera) شناخته می‌شود، گرفته می‌شوند؛ این دوربین‌ها نور مرئی و فروسرخ را به ۶۰۰ رنگ مختلف تقسیم می‌کنند. از آنجایی که میکروب‌های Fieldstone نور را در یک طول موج بسیار خاص منعکس می‌کنند، این شرکت می‌تواند مدل‌های هوش مصنوعی (AI) را برای جستجوی این سیگنال‌ها در میان سیل عظیمی از داده آموزش دهد.

فیلدز گفت: «اینجاست که قدرت هوش مصنوعی وارد عمل می‌شود، زیرا می‌توانیم از آن اطلاعات برای تفکیک این سیگنال‌های بسیار ضعیف و تولید نقشه‌های گرمایی واقعاً جذاب از حسگری محیط توسط میکروب استفاده کنیم.»

پاتریک استون (Patrick Stone)، مدیرعامل شرکت، گفت علاوه بر کاربردهای کشاورزی و امنیت ملی، Fieldstone در حال برنامه‌ریزی میکروب‌ها برای تشخیص آلاینده‌های محیطی مانند آرسنیک (arsenic) نیز هست.

او گفت: «به جای اینکه نمونه‌برداری مغزه‌گیری خاک را هر ۱۰۰ فوت انجام دهیم – و سپس رزولوشن ۱۰۰ فوت داشته باشیم – می‌توانیم رزولوشن یک اینچ به دست آوریم و دقیقاً نقشه‌برداری کنیم که کجا باید پاکسازی انجام شود.»

حسگرهای میکروبی ویرایش ژنتیکی شده که بر روی مزارع منتشر می‌شوند، مطمئناً باعث نگرانی افرادی می‌شوند که با تغییر ژنتیکی مخالفند. فیلدز گفت که این شرکت با EPA (آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده) در تماس بوده تا اطمینان حاصل کند که شرکت از مقررات پیروی می‌کند.

فیلدز گفت که با گذشت زمان، او امیدوار است پایگاه داده شرکت به اندازه‌ای بزرگ شود که بتواند مدل‌ها را برای مرتبط کردن سایر سیگنال‌های محیطی با داده‌هایی که میکروب‌ها بازمی‌گردانند، آموزش دهد. این امر به دوربین‌های طیفی اجازه می‌دهد تا، مثلاً، آلودگی آرسنیک را بدون نیاز به پخش میکروب‌های مهندسی شده تشخیص دهند.

فیلدز گفت: «نهایتاً، شما اصلاً نیازی به استفاده از میکروب نخواهید داشت. شما اکنون پهپادها، هواپیماها و ماهواره‌هایی دارید که اطلاعات شیمیایی را در مقیاس جهانی جمع‌آوری می‌کنند.»