「分子エレクトロニクス」復活に狼煙、スタートアップが始動

1990年代に急成長したものの間もなく失速した分子エレクトロニクスが再び脚光を浴びている。かつてはシリコンチップの代替を目指していたが、今はシリコンチップには不向きな用途で成長しようとしている。 by Rachel Courtland2022.04.20

ライス大学の化学者であるジム・ツアー教授は1999年、モレキュラー・エレクトロニクス（Molecular Electronics）という名の企業を共同設立した。この会社は、単一分子を用いて新しいタイプの電子メモリを作ることを目的としていた。だが、ツアー教授が抱く夢はさらに壮大なものだった。ツアー教授は、2000年にワイアード誌に掲載された記事の中で、分子エレクトロニクスがシリコンベースの回路を超越し、コンピューター・チップをより高密度で高性能なものにする未来を予言していた。しかし、そのビジョンは長くは続かなかった。5年後、フラッシュメモリがメモリ市場を席巻し、シリコンはチップテクノロジーの中心であり続け、ツアー教授は分子エレクトロニクス事業から撤退した。かつて潤沢な資金があったこの分野は、崩壊の危機に追い込まれた。

そして現在、サンディエゴに拠点を置くスタートアップ企業である「ロズウェル・バイオテクノロジーズ（Roswell Biotechnologies）」が、分子エレクトロニクスに第二の生命を吹き込もうとしている。ロズウェルの科学諮問委員会のメンバーであるツアー教授もまた、再起を果たす準備が整った。「私はずっと、この技術は必ず成功すると言い続けてきました」とツアー教授は言う。

ロズウェルは、コンピューター回路をターゲットにするのではなく、単一分子を電子バイオセンサー回路に集積することに注力している。同社は、こうしたアプローチを取ることにより、近いうちに、ウイルスの検出や環境毒物の感知、医薬品効果のリアルタイム評価などに使える、安価で簡便な方法を提供できると見込んでいる。

ロズウェルは今年1月、学術誌「米国科学アカデミー紀要（PNAS：Proceedings of the National Academy of Sciences）」に極めて重要な進展を発表した。それは、1万6000個の機能性分子バイオセンサーと半導体チップ回路を完全に一体化することに成功したというものだった。この結果は、同社のチップが既存の製造方法を用いて商業規模で製造できることを意味する。ロズウェルの共同創業者で最高科学責任者（CSO）のバリー・メリマンによると、1枚あたり数ドル程度のコストで製造できる可能性があるとのことだ。

「素晴らしいコンセプトです。チップメーカーがバイオサイエンス分野でようやく何かをやってのけました」。ニルス・ウォルターはこう話す。ウォルターは、ミシガン大学医学部で教授を務める化学者で、単一分子を用いたバイオセンサーを開発するアライト・サイエンス（aLight Sciences）の共同創業者でもある。ただし、アライト・サイエンスでは、電気信号ではなく、蛍光（発光）を使って結果を読み取るというアプローチをとっている。

チップベースのバイオセンサーを追い求めているのはロズウェルだけではない。例えば、ミュンヘンに本社を置くダイナミック・バイオセンサーズ（Dynamic Biosensors）では、光を利用したDNAベース …

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