شرکت Fieldstone Bio در حال ساخت میکروب‌هایی است که قادرند هر چیزی از تی‌ان‌تی (TNT) تا آرسنیک را شناسایی کنند.

جهان از داده‌هایی درباره... خودِ جهان سرشار است  به لطف ماهواره‌ها و حسگرهای محیطی. اما هنوز چیزهای زیادی وجود دارند که نمی‌توانیم ببینیم، و شرکت Fieldstone Bio معتقد است میکروب‌ها می‌توانند این وضعیت را تغییر دهند. براندون فیلدز، هم‌بنیان‌گذار و مدیر علمی شرکت Fieldstone Bio، به TechCrunch گفت: «میکروب‌ها طوری تکامل یافته‌اند که اطلاعات را حس کنند و به آن پاسخ دهند. در واقع میلیاردها میلیارد محاسبه دائماً در اطراف ما در حال انجام است. سوال این است که: چطور می‌توانیم از این توانایی بهره‌برداری کنیم و آن را به نفع خود به کار بگیریم؟» فناوری Fieldstone از همین سؤال نشأت گرفته است.

این استارتاپ در سال ۲۰۲۳ پس از انشعاب از MIT تأسیس شد، جایی که آزمایشگاه پروفسور کریس وویگت روشی را برای تبدیل میکروب‌ها به حسگر توسعه داده بود. دانشمندان میکروب‌ها را طوری برنامه‌ریزی کردند که وقتی با چیزی مهم برخورد می‌کنند از مواد مغذی در خاک گرفته تا مین‌های پنهان در زمین رنگشان تغییر کند، و سپس راهی برای شناسایی آن‌ها پیدا کردند. فیلدز می‌گوید: «فناوری کلیدی که از آزمایشگاه کریس بیرون آمد، این ایده بود که: "چطور می‌توانیم این سلول‌ها را از فاصله‌ای بسیار دور ببینیم؟"» Fieldstone Bio اخیراً موفق به جذب ۵ میلیون دلار سرمایه اولیه شده که توسط Ubiquity Ventures رهبری شده و صندوق‌های E14 و LDV Capital نیز در آن مشارکت داشته‌اند به گفته شرکت در گفت‌وگو با TechCrunch.

این استارتاپ فناوری خود را در آزمایشگاه آزمایش کرده و حالا با این بودجه قصد دارد آن را در دنیای واقعی امتحان کند. هر گونه میکروبی برای شناسایی ترکیب خاصی طراحی شده است، مثلاً نیتروژن در مزرعه یا باقی‌مانده TNT از یک مین زمینی. فیلدز می‌گوید: «ما میکروب‌ها را از محیط‌هایی که می‌خواهیم در آن‌ها حسگری انجام دهیم جدا می‌کنیم. سپس حسگرهایمان را  یعنی قطعات DNA  می‌سازیم و آن‌ها را وارد این میکروب‌ها می‌کنیم و بررسی می‌کنیم کدام‌یک عملکرد بهتری دارد و می‌تواند دوام بیشتری داشته باشد.»

زمانی که میکروب‌ها آماده شوند، Fieldstone آن‌ها را با استفاده از پهپادها در محیط پخش خواهد کرد. پس از آن‌که میکروب‌ها چند ساعت تا چند روز (بسته به هدف) زمان برای واکنش به محیط داشتند، شرکت با استفاده از پهپادی دیگر از منطقه عکس‌برداری خواهد کرد.

این تصاویر مانند عکس‌های هوایی معمول در گوگل‌مپ نیستند، بلکه با استفاده از دوربین‌های خاصی به نام دوربین هایپراسپکترال گرفته می‌شوند که نور مرئی و مادون قرمز را به بیش از ۶۰۰ رنگ مختلف تقسیم می‌کنند.

از آنجا که میکروب‌های Fieldstone نور را در طول‌موجی بسیار خاص بازتاب می‌دهند، می‌توان با آموزش مدل‌های هوش مصنوعی، آن سیگنال‌ها را در میان حجم عظیمی از داده‌ها شناسایی کرد. فیلدز می‌گوید: «اینجاست که قدرت هوش مصنوعی وارد عمل می‌شود، چون می‌توانیم از آن اطلاعات برای استخراج سیگنال‌های بسیار ضعیف استفاده کنیم و نقشه‌های حرارتی دقیقی از واکنش میکروب‌ها نسبت به محیط بسازیم.» علاوه بر کاربرد در کشاورزی و امنیت ملی، به گفته مدیرعامل پاتریک استون، Fieldstone همچنین در حال برنامه‌ریزی میکروب‌هایی برای شناسایی آلاینده‌های زیست‌محیطی مانند آرسنیک است.

او می‌گوید: «به‌جای اینکه هر ۳۰ متر یک نمونه خاک بگیریم و فقط دقتی در حد ۳۰ متر داشته باشیم، می‌توانیم با دقتی در حد یک اینچ، دقیقاً مشخص کنیم کجا باید پاک‌سازی انجام شود.» پخش میکروب‌های ویرایش‌شده ژنتیکی در مزارع، بدون شک نگرانی‌هایی را در میان مخالفان دستکاری ژنتیکی ایجاد خواهد کرد. فیلدز می‌گوید شرکت در ارتباط با سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA) است تا اطمینان حاصل شود که همه مقررات لازم رعایت می‌شود. او همچنین اضافه می‌کند که در بلندمدت، امیدوار است پایگاه داده شرکت آن‌قدر بزرگ شود که بتوان مدل‌هایی را آموزش داد تا سایر سیگنال‌های محیطی را با داده‌های بازگشتی از میکروب‌ها مرتبط کنند. در آن صورت، دوربین‌های هایپراسپکترال می‌توانند مثلاً آلودگی آرسنیک را بدون نیاز به پخش میکروب‌ها تشخیص دهند. فیلدز می‌گوید: «در نهایت دیگر نیازی به استفاده مستقیم از میکروب نخواهید داشت. آن زمان پهپادها، هواپیماها و ماهواره‌ها می‌توانند اطلاعات شیمیایی محیط را در مقیاسی جهانی جمع‌آوری کنند.»

منبع:techcrunch