Con $ 100 millones, el empresario ve el camino para interrumpir las imágenes médicas

El emprendedor Jonathan Rothberg está desarrollando un escáner del tamaño de un iPhone que se puede sostener contra el pecho de una persona y ver una imagen tridimensional vívida y en movimiento de lo que hay dentro.

jonathan rothberg

Rothberg dice que ha recaudado $100 millones para crear un dispositivo de imágenes médicas que es casi tan barato como un estetoscopio y hará que los médicos sean 100 veces más efectivos. La tecnología, que de acuerdo con los documentos de patente se basa en un nuevo tipo de chip de ultrasonido, eventualmente podría conducir a nuevas formas de destruir las células cancerosas con calor o enviar información a las células cerebrales.

Rothberg tiene una habilidad especial para casar la tecnología de semiconductores con los problemas de la biología. Inició y vendió dos empresas de secuenciación de ADN, 454 e Ion Torrent Systems (ver The $2 Million Genome y A Semiconductor DNA Sequencer), por más de $500 millones. Las ganancias han permitido a Rothberg, quien se presentó a una entrevista vistiendo pantalones chinos gastados y un cinturón de marinero hecho jirones, surcar el océano en un yate de 130 pies llamado máquina de genes y disfrutar de pasatiempos de alto concepto como secuenciando el ADN de genios matemáticos .

El sistema de imágenes está siendo desarrollado por Red de mariposas , una empresa de tres años que es la más avanzada de varias empresas que, según Rothberg, surgirán de 4Combinator, una incubadora que creó para iniciar y financiar empresas que combinan sensores médicos con una rama de la ciencia de la inteligencia artificial llamada aprendizaje profundo. .

Rothberg no dice exactamente cómo funcionará el dispositivo de Butterfly, o cómo se verá. Los detalles saldrán cuando estemos en el escenario vendiéndolo. Eso es en los próximos 18 meses, dice. Pero Rothberg garantiza que será pequeño, costará unos pocos cientos de dólares, se conectará a un teléfono y podrá hacer cosas como diagnosticar cáncer de mama o visualizar un feto.

Las solicitudes de patente de Butterfly describen su objetivo como la construcción de nuevos escáneres de ultrasonido compactos y versátiles que pueden crear imágenes en 3D en tiempo real. Sosténgalo frente al pecho de una persona y verá el cuerpo a través de lo que parece ser una ventana, según los documentos.

Los dibujos conceptuales presentados en la oficina de patentes por Butterfly Network muestran ideas para un pequeño dispositivo de imágenes de ultrasonido en 3-D.

Con los 100 millones de dólares proporcionados por Rothberg y los inversores, entre los que se encuentran la Universidad de Stanford y la alemana Aeris Capital, Butterfly parece estar haciendo la apuesta más grande hasta el momento de cualquier empresa en una tecnología emergente en la que los emisores de ultrasonido se graban directamente en una oblea de semiconductores, junto con circuitos y procesadores Los dispositivos se conocen como transductores ultrasónicos capacitivos micromecanizados o CMUT.

La mayoría de las máquinas de ultrasonido utilizan pequeños cristales piezoeléctricos o cerámicas para generar y recibir ondas sonoras. Pero estos tienen que estar cuidadosamente cableados juntos, luego conectados a través de cables a una caja separada para procesar las señales. Cualquiera que pueda integrar elementos de ultrasonido directamente en un chip de computadora podría fabricarlos de manera económica en grandes lotes y crear más fácilmente el tipo de conjuntos necesarios para producir imágenes en 3D.

La visión de este producto ha existido durante muchos años. Queda por ver si alguien puede convertirlo en una realidad validada por el mercado.

Los médicos usan el ultrasonido con más frecuencia que cualquier otro tipo de prueba de imagen, incluso para ver a un bebé durante el embarazo, para encontrar tumores en tejidos blandos como el hígado y, más recientemente, para tratar el cáncer de próstata calentando las células con ondas sonoras.

La idea de los chips de ultrasonido micromecanizados data de 1994, cuando Butrus Khuri-Yakub, un profesor de Stanford que asesora a la empresa de Rothberg, construyó el primero. Pero ninguno ha sido un éxito comercial, a pesar de una década de interés por parte de empresas como General Electric y Philips. Esto se debe a que no han funcionado de manera confiable y han resultado difíciles de fabricar.

La visión de este producto ha existido durante muchos años. Queda por ver si alguien puede convertirlo en una realidad validada por el mercado, dice Richard Przybyla, jefe de diseño de circuitos en Chirp Microsystems, una empresa nueva en Berkeley, California, que está desarrollando sistemas de ultrasonido que permiten que las computadoras reconozcan los gestos humanos. Quizás lo que se necesitó desde el principio es una gran inversión y un equipo dedicado.

Rothberg dice que se interesó en la tecnología de ultrasonido porque su hija mayor, ahora estudiante universitaria, tiene esclerosis tuberosa. Es una enfermedad que provoca convulsiones y el crecimiento de quistes peligrosos en los riñones. En 2011, financió un esfuerzo en Cincinnati para probar si los pulsos de ultrasonido de alta intensidad podían destruir los tumores renales calentándolos.

Lo que vio llevó a Rothberg a concluir que había margen de mejora. La configuración (una máquina de resonancia magnética para ver los tumores y una sonda de ultrasonido para calentarlos) costó millones de dólares, pero no fue particularmente rápida, más como una impresora láser que tarda ocho días en imprimirse y parece que mis hijos la dibujaron. crayón, dice. Me propuse hacer una versión de muy bajo costo de esta máquina de $6 millones, para hacerla 1000 veces más barata, 1000 veces más rápida y cien veces más precisa.

Rothberg afirma que hay un ingrediente secreto en la tecnología de Butterfly, pero no lo revela. Pero puede tener tanto que ver con el diseño inteligente de dispositivos y circuitos como con la superación de los límites físicos y los problemas de fabricación que la tecnología CMUT ha enfrentado hasta ahora.

Una razón para pensar así es que la cofundadora de la empresa, Nevada Sánchez, previamente ayudó a los cosmólogos a diseñar un radiotelescopio mucho más económico con un truco de procesamiento de señales llamado red mariposa, también el origen del nombre de la startup. También trabaja con la compañía Greg Charvat, quien se unió al Laboratorio Lincoln del MIT, donde desarrolló un radar que puede ver cuerpos humanos incluso a través de gruesos muros de piedra (ver Ver como Superman).

Durante una visita a la sede de 4Combinator, que se encuentra dentro de un puerto deportivo en Guilford, Connecticut, Charvat y Sanchez mostraron una imagen de un centavo tan detallada que se podían leer las letras y los números. Habían tomado la imagen esta primavera usando un chip prototipo. La [industria] del ultrasonido se remonta básicamente a la década de 1970. GE y Siemens se basan en conceptos antiguos, dice Charvat. Con la fabricación de chips y algunas ideas nuevas del radar, dice, podemos obtener imágenes más rápido, con un campo de visión más amplio y pasar de una resolución milimétrica a micrométrica.

El ultrasonido funciona disparando sonido y luego capturando el eco. También puede crear haces de energía enfocada, y los dispositivos basados ​​en chips podrían eventualmente conducir a nuevos sistemas para matar células tumorales. También se pueden usar pequeños dispositivos como una forma de enviar información al cerebro (recientemente se descubrió que las neuronas se pueden activar con ondas ultrasónicas).

Creo que se volverá mejor que un humano al decir: '¿Este niño tiene síndrome de Down o labio leporino?' Y cuando las personas estén presionadas por el tiempo, será sobrehumano.

Rothberg dice que su primer objetivo será comercializar un sistema de imágenes lo suficientemente barato como para usarlo incluso en los rincones más pobres del mundo. Él dice que el sistema dependerá en gran medida del software, incluidas las técnicas desarrolladas por investigadores de inteligencia artificial, para analizar bancos de imágenes y extraer características clave que automatizarán los diagnósticos.

Queremos que funcione como 'panorámica' en un iPhone, dice, refiriéndose a una función de teléfono inteligente que dirige a un tomador de fotografías para recorrer una vista y ensambla automáticamente una imagen compuesta. Pero además de reconocer objetos (partes del cuerpo en el caso de un examen fetal) y ayudar al usuario a localizarlos, Rothberg dice que el sistema también llegaría a conclusiones preliminares de diagnóstico basadas en un software de búsqueda de patrones.

Cuando tenga miles de estas imágenes, creo que será mejor que un ser humano al decir: '¿Este niño tiene síndrome de Down o labio leporino?'. Y cuando la gente esté presionada por el tiempo, será sobrehumano, dice Rothberg. Haré un técnico capaz de hacer este trabajo.

Rothberg dice que su incubadora ha puesto en marcha otras tres empresas además de Butterfly, y les ha dado a cada una de ellas entre 5 y 20 millones de dólares en capital semilla. Incluyen una empresa de biotecnología, Terapéutica Lam , trabajando en tratamientos relacionados con la esclerosis tuberosa; investigación hiperfina, una startup en modo sigiloso que no ha dicho qué tipo de tecnología está desarrollando; y otra compañía que no tiene nombre.

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