XipScope, la microscopía en miniatura catalana que quiere cambiar las reglas de juego

Hagan una prueba: busquen la palabra “ciencia” en su buscador de imágenes preferido. Seguro que, entre los primeros resultados, pronto encontrarán microscopios -acompañados de batas blancas, probetas y vasos de precipitados-. La herramienta con la que muchos han interactuado en la escuela con filamentos de cebollas y otros experimentos de iniciación remonta sus orígenes entre finales del siglo XVI y principios del XVII, y aún hoy es un elemento indispensable para la ciencia de vanguardia. No está exento de innovación: desde que en 1931 el Nobel de Física Ernst Ruska construyera el primer microscopio eléctrico, durante el último siglo han ido surgiendo nuevas tipologías que estiran aún más los límites de la visualización de elementos de tamaños absolutamente imperceptibles para el ojo humano.

Pero dentro de esta concatenación de avances, la operativa de los profesionales sigue pareciéndose mucho a la del siglo pasado: se extrae una muestra de su medio, se transporta al microscopio y allí se analiza. El volumen y los costes económicos de la maquinaria fuerzan esta dinámica, pero esto no quiere decir que no haya alternativas. Esto es precisamente lo que se propone la empresa catalana XipScope: diseñar un sistema de análisis en miniatura basado en microscopía que, gracias a su escalabilidad, aspira a romper con el esquema clásico. En vez de llevar las muestras a la maquinaria, que sea el microscopio el que se desplace directamente a la muestra; y en vez de visualizarlas una a una, hacer decenas o cientos de análisis simultáneos.

De un proyecto europeo a constituirse como 'spin-off'

El germen del proyecto lo encontramos en el año 2017 en los laboratorios de la Universitat de Barcelona (UB), entidad de la cual XipScope se constituyó como empresa derivada ahora hará seis meses. “Todo empieza cuando nos dieron el proyecto europeo ChipScope, donde se quería conseguir hacer un microscopio con superresolución con leds de 200 nanómetros”, relata el cofundador y director de operaciones de XipScope, el Dr. Sergio Moreno. El objetivo original no se logró, pero a raíz de esta investigación se identificó la posibilidad de desarrollar microscopios en miniatura “basados únicamente en componentes electrónicos”. Así, Moreno y el Dr. Joan Canals, el otro cofundador y director tecnológico de la empresa, se enfocaron durante años en desarrollar esta tecnología, bajo la tutela científica del Dr. Ángel Diéguez, líder original del proyecto europeo y director de tesis de ambos cofundadores.

Años de investigación y desarrollo de prototipos, financiados por convocatorias y ayudas europeas, estatales y autonómicas, han derivado en una tecnología que está conformada por dos dispositivos principales. El primero de ellos, que actúa como fuente de luz, es una micropantalla compuesta por multitud de microleds, mientras que el segundo es un sensor CMOS (siglas en inglés de metal óxido semiconductor complementario), un tipo de sensor de imagen basado en el efecto fotoeléctrico. La muestra que se quiere analizar se coloca en medio, y a partir de los “diferentes patrones de información” que se emiten desde la micropantalla y de los datos que capta el sensor, reconstruyen hologramas que les permiten alcanzar resoluciones de entre uno y dos micrómetros (una millonésima parte de un metro, o una milésima parte de un milímetro).

La solución de análisis en miniatura de XipScope permite visualizar resoluciones de hasta uno o dos micrómetros

Pero el principal hecho diferencial de XipScope no es la metodología en sí, que ya se utiliza en otros ámbitos, sino su capacidad de diseñar los dispositivos a una escala tan pequeña que, en el futuro, esperan poder integrarlos dentro de sus propios chips. Esto les permitirá, de acuerdo con Moreno, “adaptar nuestra tecnología a prácticamente cualquier clase de muestra que se pueda observar”. Y este es, según el cofundador, el “gran potencial” de la empresa: “Nos permite poner no solo uno, dos o tres microscopios, sino poder monitorizar cientos o miles de muestras al mismo tiempo a un coste muy reducido”.

Ahora bien. la solución no se limita exclusivamente a la maquinaria, sino que también tiene una parte importante de software. Es aquí donde entra en juego la inteligencia artificial: es esta tecnología la que se encarga de ayudar a los investigadores y científicos en el análisis de los resultados captados por los sensores. Con un análisis automatizado, el equipo busca “optimizar todos estos procesos que requieren una persona in situ para poder verificarlos” y ofrecer un sistema en el que “puedes hacerlo todo remotamente”.

Uno de los prototipos del dispositivo de microscopía de XipScope | Cedida

El potencial de los órganos en un chip

La tecnología de XipScope tiene una aplicación amplia en el mundo científico, ya que el uso de microscopios es omnipresente. Sin embargo, la empresa se ha fijado especialmente en un nicho concreto, una técnica de cultivo de células llamada órgano en un chip (OOC, por sus siglas en inglés). Esta metodología de vanguardia dentro del mundo de la investigación biomédica busca recrear los órganos humanos de manera sintética para testar en ellos los fármacos, y Moreno cree que es una tecnología que “explotará en los próximos tres o cinco años”, ya que está muy bien posicionada para reducir la experimentación animal en ciencia. Dentro de este mercado emergente, en el que investigadores y empresas de todo el mundo están desarrollando las capas biológicas y físicas, XipScope quiere convertirse en la capa de control: “Intentamos entrar para poner la imagen y aportar mucha más información”.

Así, con la empresa ya constituida, XipScope está cerca de cerrar una primera ronda pre-semilla de alrededor de medio millón de euros, una financiación que les permitirá acabar de pulir la maquinaria. La intención para el próximo año y medio es centrarse en la mejora del software de inteligencia artificial, y para 2027 preparan ya una segunda ronda de inversión con la que buscan captar una financiación adicional de dos millones de euros. El equipo actual está conformado por los dos cofundadores, el Dr. Sergio Moreno y el Dr. Joan Canals, y además del Dr. Ángel Diéguez, tiene también como asesores científicos a la Dra. Anna Vilà y el Dr. Juan Daniel Prades, ambos vinculados a la UB, y la asesoría estratégica y empresarial del emprendedor en serie Mattia Nuti.

Hoy, la solución de XipScope se encuentra en un nivel de madurez tecnológica (TRL) cinco, y se ha testado con diversas pruebas con el Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), el Institut Català de la Vinya i el Vi (Incavi) y la empresa madrileña B5TEC, entre otros. La previsión de Moreno es que, “si todo va bien”, los dispositivos ya estén listos para comenzar su comercialización a finales del próximo año.