Σε μια εποχή όπου η Γη παρακολουθείται διαρκώς μέσω δορυφόρων και αισθητήρων, εξακολουθούν να υπάρχουν πτυχές του περιβάλλοντος που παραμένουν αόρατες στο ανθρώπινο μάτι αλλά και τα τεχνολογικά μέσα. Η νεοφυής εταιρεία Fieldstone Bio, που προέκυψε από ερευνητικό εργαστήριο του MIT, φιλοδοξεί να καλύψει αυτό το κενό, αξιοποιώντας τη δύναμη των μικροβίων.
Αναπτύσσοντας γενετικά τροποποιημένους μικροοργανισμούς που αλλάζουν χρώμα όταν ανιχνεύσουν εκρηκτικά (όπως το TNT), βαρέα μέταλλα όπως το αρσενικό ή θρεπτικά συστατικά όπως το άζωτο, η Fieldstone Bio χρησιμοποιεί drones και τεχνητή νοημοσύνη για να τους διασπείρει και να συλλέξει δεδομένα από το περιβάλλον με πρωτοφανή ακρίβεια. Συνδυάζοντας συνθετική βιολογία, προηγμένη απεικόνιση και αλγόριθμους μηχανικής μάθησης, η εταιρεία στοχεύει να προσφέρει καινοτόμες λύσεις για τη γεωργία, τη ρύπανση και την εθνική ασφάλεια.
«Τα μικρόβια έχουν εξελιχθεί ώστε να αντιλαμβάνονται και να ανταποκρίνονται σε πληροφορίες – πρόκειται για τρισεκατομμύρια “υπολογισμούς” που συμβαίνουν συνεχώς γύρω μας», δήλωσε στο TechCrunch ο Μπράντον Φιλντς, συνιδρυτής και επιστημονικός διευθυντής της εταιρείας. «Το ερώτημα είναι: πώς μπορούμε να το εκμεταλλευτούμε προς όφελός μας;» πρόσθεσε.
Η Fieldstone, η οποία ιδρύθηκε το 2023, χρησιμοποιεί τεχνολογία που αναπτύχθηκε στο εργαστήριο του καθηγητή Κρις Βόιτ στο ΜΙΤ. Οι επιστήμονες της εταιρείας ανέπτυξαν μικρόβια που λειτουργούν ως αισθητήρες και αλλάζουν χρώμα όταν εντοπίζουν συγκεκριμένες ουσίες — από θρεπτικά συστατικά στο έδαφος έως εκρηκτικά όπως το ΤΝΤ, ή μολυσματικούς ρύπους όπως το αρσενικό.
Από τα εργαστήρια στην πραγματική ζωή
Η Fieldstone Bio ανακοίνωσε την εξασφάλιση χρηματοδότησης ύψους 5 εκατομμυρίων δολαρίων, η οποία θα της επιτρέψει να περάσει από το στάδιο των εργαστηριακών δοκιμών στη δοκιμή της τεχνολογίας της σε πραγματικές συνθήκες. Κάθε τύπος μικροβίου είναι σχεδιασμένος για να ανιχνεύει μια συγκεκριμένη ένωση, όπως άζωτο σε αγροτικά χωράφια ή ίχνη ΤΝΤ από νάρκες.
«Απομονώνουμε μικρόβια από τα περιβάλλοντα που θέλουμε να ανιχνεύσουμε», εξηγεί ο Φιλντς. «Κατασκευάζουμε τους αισθητήρες σε μοριακό επίπεδο, ενσωματώνοντάς τους στο DNA, και τους “φορτώνουμε” στα μικρόβια για να διαπιστώσουμε ποια είναι πιο ανθεκτικά και ποια αποδίδουν καλύτερα», προσθέτει.
Μόλις τα μικρόβια είναι έτοιμα, η Fieldstone τα διασκορπίζει χρησιμοποιώντας drones. Αφού τα μικρόβια έχουν χρόνο να ανιχνεύσουν το περιβάλλον τους — από μερικές ώρες έως και ημέρες, ανάλογα με τον στόχο — η εταιρεία στέλνει ένα δεύτερο drone για να τραβήξει φωτογραφίες με υπερφασματική κάμερα, η οποία διαχωρίζει το φως σε έως και 600 διαφορετικά μήκη κύματος.
Τα μικρόβια αντανακλούν φως σε πολύ συγκεκριμένα μήκη κύματος, κάτι που επιτρέπει στους επιστήμονες της εταιρείας να εκπαιδεύσουν μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης ώστε να αναγνωρίζουν αυτά τα «αχνά» σήματα μέσα σε ένα τεράστιο σύνολο δεδομένων.
«Χρησιμοποιούμε την ισχύ της τεχνητής νοημοσύνης για να εντοπίζουμε τα αχνά σήματα και να δημιουργούμε εντυπωσιακούς θερμικούς χάρτες των μικροβίων που ανιχνεύουν το περιβάλλον» λέει ο Φιλντς.
Πρακτικές εφαρμογές
Εκτός από τη γεωργία και την εθνική ασφάλεια, η εταιρεία αναπτύσσει μικρόβια που ανιχνεύουν περιβαλλοντικούς ρύπους όπως το αρσενικό, σημειώνει ο CEO της εταιρείας Πάτρικ Στόουν.
«Αντί να παίρνουμε δείγματα εδάφους κάθε 30 μέτρα και να έχουμε περιορισμένη ανάλυση, μπορούμε να έχουμε ανάλυση της τάξης της μιας ίντσας και να χαρτογραφήσουμε με ακρίβεια πού ακριβώς χρειάζεται να γίνει καθαρισμός» προσθέτει.
Ωστόσο, η ιδέα της διάσπαρσης γενετικά τροποποιημένων μικροβίων σε χωράφια σίγουρα θα προκαλέσει ανησυχίες σε όσους αντιτίθενται στη γενετική τροποποίηση. Ο Φιλντς ανέφερε ότι η εταιρεία βρίσκεται ήδη σε επικοινωνία με την Υπηρεσία Προστασίας Περιβάλλοντος των ΗΠΑ (EPA) ώστε να διασφαλίσει τη συμμόρφωση με τους κανονισμούς.
Το μακροπρόθεσμο όραμα της Fieldstone είναι η δημιουργία μιας τεράστιας βάσης δεδομένων, που θα επιτρέπει στην τεχνητή νοημοσύνη να συσχετίζει τα σήματα του περιβάλλοντος με τις ουσίες – ακόμη και χωρίς τη χρήση μικροβίων.
«Τελικά, δε θα χρειάζεται να χρησιμοποιούμε μικρόβια. Θα έχουμε drones, αεροπλάνα και δορυφόρους που θα συλλέγουν πληροφορίες για τη χημική σύσταση του περιβάλλοντος σε παγκόσμια κλίμακα» καταλήγει ο Φιλντς.
ΠΗΓΗ: Techcrunch
