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以化學為動力的創新，是C&EN列出的2022年十大值得關注的初創企業中每一家公司的核心。對于試圖籌集風險投資的年輕公司來說，這是艱難的一年。根據 PitchBook 和國家風險投資協會最近的一項調查，2022 年前三個季度達成的交易價值比去年同期下降了近 25%。但即使資金下降，以化學為中心的公司似乎每周都會由來自世界各地的企業家推出。經過對200多家公司的大量討論和辯論，我們選擇了10家公司的科學技術并報道他們。他們分別是：

1.AIR COMPANY：使用催化加氫法，用電力和捕獲的二氧化碳制造化學品

2.ALLTRNA：利用 tRNA 克服基因驅動的疾病

3.DELIX THERAPEUTICS：推進無旅行迷幻劑類似物治療精神障礙

4.DMC BIOTECHNOLOGIES：為活細胞提供標準催化劑的可預測性

5.EXO THERAPEUTICS：藥物酶外位點治療疾病

6.MICROPEP TECHNOLOGIES：使用微肽作為中耕作物的生物除草劑

7.PHYTOLON：制作食品工業可能實際使用的天然色素

8.SEPION TECHNOLOGIES：啟用鋰金屬電池的轉換

9.TRAVERTINE TECHNOLOGIES：將采礦廢料和二氧化碳轉化為硫酸和建筑材料

10.ZWITTERCO：使用兩性離子制造防污濾水器

我們不能保證今年選出的任何一個都能解決我們這個星球面臨的問題。但我們相信，在企業家的手中，化學可以成為一種有益的力量。

以下是2022年度十大化學初創企業的報道：

01 AIR COMPANY：使用催化加氫法，用電力和捕獲的二氧化碳制造化學品

成立時間：2019年

總部：紐約

關鍵點：用二氧化碳生產化學品和燃料

技術：催化CO2加氫

創始人：Stafford Sheehan 和Gregory Constantine

資金或知名合作伙伴：4000 萬美元來自投資者和合作伙伴，包括豐田、Carbon Direct、捷藍航空、維珍航空、Boom Supersonic 和美國空軍

空氣公司創始人 Stafford Sheehan（左）和 Gregory Constantine

化學初創企業的制勝策略是首先將高價值、小批量的特種化學品推向市場，然后利用由此產生的現金流來建立產能和技術組合，從而進入更高產量的業務線。AIR COMPANY就是這樣干的。它于2020年開始推出含有由二氧化碳制成的乙醇的伏特加和香水基。此的伏特加是一種經典的正確的酒，沒有氣味或回味，收斂性適中，喝下去有輕微的溫暖感。新工廠將生產乙醇，但酒精將是該公司主要愿望的副產品：將捕獲的二氧化碳轉化為航空燃料。

聯合創始人兼首席技術官斯塔福德-希恩說："我們做二氧化碳氫化"。"差不多就是：固定床流動反應器中的異質催化劑"。根據該公司最近發表在ACS Energy Letters（2022，DOI：10.1021 / acsenergylett.2c00214）上的一篇論文，“以氧化鋁為載體的地球上豐富的金屬的機密混合物”。Sheehan說：“我們公司是圍繞這些催化劑的規模而建立的”。該試點系統每年可生產約7000升甲醇、19000 升乙醇和 21000 升噴氣式石蠟。Air Company目前通過可再生能源信用通過布魯克林電網獲得91%的風能和9%的太陽能電力。

02 阿爾特納（ALLTRNA）：利用 tRNA 克服基因驅動的疾病

成立時間：2021年

總部：馬薩諸塞州劍橋市

關鍵點：基因驅動疾病的治療

技術：轉移RNA 以克服基因突變

創始人：Noubar Afeyan, Lovisa Afzelius, Theonie Anastassiadis, David Berry, 和 Ewen Cameron

資金或知名合作伙伴：來自 Flagship Pioneering的5000 萬美元

在我們的細胞中，在一種微觀裝配線中，信使RNA（mRNA）鏈被翻譯成蛋白質。核糖體沿著mRNA鏈移動，就像軌道上的單軌一樣，讀取遺傳密碼或密碼子的單元，指示應該將什么氨基酸添加到將成為蛋白質的生長多肽鏈中。但它是另一種類型的分子將氨基酸運送到核糖體。該分子是一種轉移RNA（tRNA），它通過與mRNA上的特定密碼子結合并帶來適當的氨基酸添加到多肽鏈中起作用。另一個tRNA來了，加入下一個氨基酸，依此類推，直到蛋白質完成。Alltrna計劃設計用于治療遺傳疾病的正是這種被低估的分子。

轉移RNA分子（藍色）與信使RNA（粉紅色）結合，并將適當的氨基酸（米色）添加到生長的多肽鏈中

Alltrna的領導者說，它的第一個重點是設計tRNA來克服某些基因突變。有時，需要氨基酸的密碼子可以突變為“停止”密碼子，即結束蛋白質構建的信號。這被稱為無義突變。使用過早的終止密碼子，核糖體與mRNA斷開連接并釋放正在構建的蛋白質，即使它不完整，截短的蛋白質會導致疾病。Alltrna的工程tRNA將與終止密碼子結合，并且仍然附著正確的氨基酸，使蛋白質構建能夠正常進行 - 有效地讀取過早的終止密碼子。

Alltrna的首席執行官Michelle C. Werner說“我們實際上相信，有一個可能的世界，我們可將患者重新分類分為幾組共同的基因改變，而不是通過這些疾病”?！耙虼耍c其治療一種疾病，不如治療患有多種不同疾病的這群患者，這些疾病都由共享的基因改變統一起來。這是以前從未做過的事情。這家初創公司采用自己的檢測和機器學習來識別模式，并測試對tRNA的修飾帶來了所需的特征。雖然沒有透露任何特定的疾病靶點，但Werner表示，該公司正在探索治療領域，包括罕見的遺傳病和腫瘤學。

03 DELIX THERAPEUTICS：推進無行程迷幻類似物治療精神障礙

成立時間：2019年

總部：波士頓

關鍵點：發現迷幻藥

技術：設計成非致幻劑的精神活性化合物

創始人：Nick Haft 和David E. Olson

資金和重要合作伙伴：1 億美元，投資者包括 Artis Ventures、OMX Ventures 和 RA Capital Management

David E. Olson，Delix Therapeutics聯合創始人兼首席創新官

當David E. Olson在2010年代初在麻省理工學院和哈佛大學布羅德研究所擔任博士后研究員時，致幻麻醉劑氯胺酮在精神病學研究中風靡一時。盡管這種藥物受到嚴格監管，但科學家們認識到它有可能通過修復大腦的神經回路來改變認知和行為障礙的治療。當奧爾森于2015年在加州大學戴維斯分校開設自己的實驗室時，他的長期目標是“確定更好的氯胺酮版本”。奧爾森還打算使用化學修飾來消除致幻作用，這種作用使迷幻藥成為派對藥物的恥辱。2019年，他與Delix Therapeutics共同創建了一個用于心理健康治療的小分子組合，可以重新連接大腦而不會產生任何不良副作用。

近年來，迷幻藥是一種精神消解劑，因其對行為和心靈的快速和持久影響而作為一種心理健康治療方法而廣受歡迎。有50-100家制藥公司參與迷幻藥，但Delix表示，它以追求嚴格的非致幻設計精神原而脫穎而出，這些精神原的靈感來自常見的迷幻藥。為了消除致幻效應，Delix使用化學來去除或附加迷幻分子中的化學基團。

奧爾森說：“結構產生功能”。這就是Delix綜合方法背后的設計原則。該公司的發現平臺基于分析現有的迷幻藥，并將其化學子結構映射到它們誘導的生理效應。奧爾森說，知道要保留、移除或添加哪些結構元素將使研究人員能夠設計出全新的分子。根據Delix的說法，化學修飾的范圍從單個氮原子轉移到更大的結構開關。關鍵是擊中大腦中參與突觸重新布線而不是致幻活性的正確受體。奧爾森說：“我們對結構 - 活性關系的了解已經發展到我們正在進入全新空間的地步，化學實體看起來不像迷幻化合物”。該公司正在推進超過1400種化合物的產品組合，并預計明年初將2項主要資產轉移到臨床。

04 DMC BIOTECHNOLOGIES：為活細胞提供標準催化劑的可預測性

成立時間：2014年

總部：科羅拉多州博爾德

關鍵點：生物過程

技術：動態代謝控制

創始人：Matthew Lipscomb and Michael D. Lynch

資金：約5300萬美元

嘉吉公司于2015年收購了總部位于科羅拉多州的OPX Biotechnologies公司，該公司自2007年以來一直在做的事情進行了大量思考-開發基于發酵的化學制造工藝.利普斯科姆回憶道“我們親身經歷了所有這些事情”。OPX的主要成就之一是通過發酵從糖中試生產3-羥基丙酸，這是丙烯酸的前體“這令人沮喪。他和林奇開始將這種挫敗感轉移到一種希望的突破性生物工藝方法上，這種方法的運作方式更像生物制造旨在取代的傳統化學工藝。

他們設計的技術，動態代謝控制，是一個兩階段的過程，旨在將細胞的生長與其作為化學生產者的功能解耦。這種方法限制了微生物對環境做出反應的能力，并將它們集中在創造有效進行生物轉化的酶上。兩家公司于2014年推出了DMC Biotechnologies，將該方法商業化。該公司首席執行官利普斯科姆（Lipscomb）表示，無論預期產品如何，該技術都可以在實驗室到商業規模實現標準處理環境。杜克大學生物醫學工程和化學系的助理教授林奇說，“DMC技術的總體概念是讓細胞像傳統的催化劑一樣發揮作用，我們基本上不是在反應堆中添加催化劑，而是在種植催化劑。

該公司于 2018 年在杜克大學的BRiDGE 孵化器開設了一個實驗室，然后在 2020 年搬到了北卡羅來納州的三角研究園，在那里完成了大部分工藝開發工作。林奇在2020年之前一直擔任代理首席技術官，以咨詢角色支持DMC。去年，DMC宣布氨基酸L-丙氨酸的成功商業規模生產。它還宣布了一項協議，總部位于波士頓的代謝工程公司Conagen將生產這種化學品。與傳統的生物工藝制造相比，動態代謝控制所承諾的好處 - 更低的成本和更短的上市時間 - 史密斯說，她的動機是用高效技術取代標準化學的環境效益。DMC還有其他產品正在開發中：木糖醇，一種低熱量甜味劑;和支鏈氨基酸，包括纈氨酸、異亮氨酸和亮氨酸，用于動物飼料和人類營養應用。

05 EXO THERAPEUTICS：用藥酶外切物治療疾病

成立時間：2020年

總部：劍橋 （馬薩諸塞州）

關鍵點：小分子藥物發現

技術：酶外切位點抑制劑

創始人：David R. Liu, Juan Pablo Maianti, and Alan Saghatelian

資金或知名合作伙伴：來自Newpath Partners，Nextech Invest，BVF Partners和Novartis Venture Fund等投資者的1.03億美元。

胡安·巴勃羅·馬安蒂（Juan Pablo Maianti）的抑制劑篩選的結果是一個難題。當時的研究生正在尋找阻斷降解胰島素的酶活性的化合物，稱為胰島素降解酶（IDE）。但其中一個候選藥物看起來與任何其他已知的IDE抑制劑都不同。Maianti和他的顧問，麻省理工學院和哈佛大學布羅德研究所的David R. Liu以及Salk生物研究所的Alan Saghatelian進一步探索并發現抑制劑具有令人驚訝的特性：它不與IDE的活性位點結合，IDE底物結合的主要位點以及IDE催化反應發生的地方。該團隊很快意識到，抑制外向位點對于解決藥物發現中的一些問題具有巨大的潛力。這一認識使三位科學家走上了推出Exo Therapeutics的道路，該公司于2020年12月宣布了A輪融資，并于2021年底宣布了B輪融資。

胰島素和胰高血糖素都與IDE的活性位點結合，但它們具有非常不同的大小和形狀。Maianti及其團隊設計了一種抑制劑分子，以靶向胰島素結合的IDE上的外源位點，這一舉動使他們能夠抑制胰島素降解活性而不會干擾胰高血糖素降解。劉說 “我們希望蛋白質的活性位點能夠保持其做任何事情的能力。我們只是希望它不再與參與疾病過程的底物或結合伙伴相互作用。

該團隊說，技術進步恰逢識別外基結合劑的時機。首先，DNA編碼的文庫篩選現在很容易外包，這使得抑制劑的不可知篩選比以往任何時候都更容易。同時，蛋白質結構測定的最新進展 - 通過冷凍電子顯微鏡進行實驗，并通過AlphaFold平臺進行計算 - 使公司能夠快速發現和開發基于外源的療法。Exo認為值得追求的一些靶點“包括一些以治療學而聞名的最重要的蛋白質靶標類別，”該公司不會具體說明其目標是什么。但Saghatelian表示，其目標包括自身免疫適應癥和癌癥?！半S著越來越多的蛋白質結構出現，這個名單還在繼續增長。

06 MICROPEP TECHNOLOGIES：使用微肽作為行作物的生物除草劑

成立時間：2016年

總部：法國 圖盧茲

關鍵點：用于大田作物的生物除草劑

技術：沉默關鍵基因以阻止雜草生長的微肽

創始人：Jean-Philippe Combier, Thomas Laurent, and Dominique Lauressergues

資金或知名合作伙伴：2400 萬美元，來自 FMC Ventures、Sofinnova Partners 等

Micropep Technologies首席執行官兼聯合創始人Thomas Laurent

法國初創公司Micropep Technologies的目標是農業的圣杯：一種生物除草劑，可以選擇性地殺死行作物中最有問題的雜草。

Micropep正在開發基于天然微肽的除草劑，該微肽控制雜草中的基因表達。7月，該公司籌集了860萬美元，將其產品推向商業化。

微肽是10-20 個氨基酸的短分子，可刺激稱為 microRNA 的小片段 RNA 的產生.microRNA搜索相應的信使RNA，這些信使RNA是包含將氨基酸連接到蛋白質的指令的分子。microRNA與互補的信使RNA結合，減少或沉默它們產生的蛋白質。植物使用微肽和microRNA來減少某些蛋白質的產生，以應對不斷變化的環境條件。Micropep希望通過用微肽淹沒雜草并完全阻止雜草生長來扭轉這一自然過程。當在細胞中產生microRNA時，它們包含一條最終被剪掉的額外堿基對的尾巴。Micropep的其他聯合創始人Jean-Philippe Combier和Dominique Lauressergues發現RNA尾部包含制造刺激特定microRNA產生的微肽的指令。

Micropep發現過程的第一步是確定要靶向的雜草蛋白。從那里開始，它的科學家向后工作，使用人工智能來識別控制這些蛋白質表達的microRNA。

Micropep的方法有幾個優點。這將是一種新的行動模式，可能允許農民殺死已經進化到可以耐受草甘膦和麥草畏等流行合成除草劑的雜草。監管機構可能會將Micropep的產品視為生物殺蟲劑。這意味著注冊過程將更快，更便宜。該公司聲稱微肽在環境中分解迅速，不會損害人體健康。GreenLight Biosciences正在研究一種類似的技術，該技術使用人工RNA序列通過沉默基因來殺死昆蟲。Laurent說，對于除草劑，微肽更合適，因為它們比RNA鏈小，進入樹葉內部更容易。但挑戰在于找到一種可以快速穿透葉子而不會在農業田野的無情條件下分解的微肽。雖然一些制藥公司使用化學合成來制造肽，但Micropep正在使用更便宜的生物生產工藝。該公司目前正在以幾千升的規模運行發酵罐，但它正試圖擴大規模。目標是達到每克50美分的成本，這將使微肽足夠便宜，適用于玉米和大豆等大田作物。Trimmer說，如果Micropep能夠解決成本問題，它可能會有一部重磅炸彈。

07 PHYTOLON：制造食品行業可能實際使用的天然色素

成立時間：2018年

總部：以色列約克內姆伊利特

關鍵點：自然色

技術：甜菜堿色素的酵母發酵

創始人：Halim Jubran, Tal Zeltzer, and Guy Polturak

資金或知名合作伙伴：來自帝斯曼、銀杏生物、趨勢線農業食品基金和其他公司的 A 輪融資 1450 萬美元

Halim Jubran（左）和Tal Zeltzer，Phytolon的兩位創始人

2016年，食品巨頭瑪氏發誓要在未來5年內從其所有糖果，食品和飲料中去除人造色素。但現在是 2022 年，該公司的 M&M 糖果仍然很亮，這要歸功于藍色、黃色 、紅色 和其他七種人造顏色。Phytolon在這里看到了商機。這家成立4年的以色列初創公司正在開發發酵衍生的甜菜堿色素，其創始人表示，這種色素可以為食品制造商提供他們想要的色調以及他們需要的可加工性。

Phytolon起源于魏茨曼科學研究所植物與環境科學系教授Asaph Aharoni的研究。Aharoni和他的團隊確定了甜菜堿代謝途徑中的關鍵基因，甜菜堿是甜菜素中大量存在的色素，如甜菜，瑞士甜菜和仙人掌果實。

作為研究的一部分，科學家們將相關基因引入面包酵母中，他們驚訝地發現，酵母細胞不僅表達甜菜堿好，而且自發地將它們排出到發酵液中，使它們易于恢復。“這是他們認識到這項技術潛力的時候。Phytolon正在開發兩種酵母菌株，一種表達黃色素猥片黃質，另一種表達紫色色素貝他寧。通過以不同的比例混合這兩種顏料，該公司可以創造出食品制造商要求的75%的顏色，包括紫色，黃色，粉紅色，橙色和紅色。

它的兩種甜菜堿色素可以產生從黃色到紫色的食物顏色

Phytolon并不是唯一一家使用發酵來創造天然色素的初創公司。但是創始人說：“我認為在我們的領域，我們是第一家提供發酵的初創公司，它與一個嚴肅的實體簽訂了嚴肅的合同。另一輪融資的參與者是Ginkgo Bioworks，這是一家合成生物學專家，提供發酵服務。根據Jubran的說法，這家總部位于波士頓的公司正在幫助Phytolon最大限度地提高兩種酵母菌株的效率。Phytolon正在自行解決發酵和純化改進問題。

該公司擁有約25名員工，正在一家歐洲合同制造公司展示其顏料的生產3反應堆，他說這個規模非常接近商業規模。它專注于滲透乳制品、糖果、面包店和植物性肉類市場，并希望在2023年獲得美國和歐洲的監管許可。Jubran知道，天然色素仍然不能總是提供合成材料的活力，而且它們更昂貴。他說。“我們已經縮小了一些當前天然色素無法彌補的差距。這是瑪氏的M&M團隊應該很高興聽到的消息。

08 SEPION TECHNOLOGIES：啟用向鋰金屬電池的轉換

成立時間：2015年

總部：加利福尼亞州埃默里維爾

關鍵點：遠程和低成本電動汽車

技術：納米多孔聚合物膜和液體電解質穩定鋰金屬電池

創始人：Pete Frischmann and Brett Helms

資金或知名合作伙伴：1600萬美元的A輪融資，由Fine Structure Ventures和其他投資者（包括索爾維）領投

Sepion Technologies的員工在該公司位于加利福尼亞州埃默里維爾的總部

對于總部位于加利福尼亞州的初創公司Sepion Technologies的聯合創始人兼首席執行官Pete Frischmann來說，向電動汽車的過渡速度還不夠快?！彼f。“我認為人們沒有完全理解這種轉變有多大，以及建立新的礦山和供應鏈對應對氣候變化有多重要。鋰離子電池的成本是使電動汽車更實惠，但電池組占電動汽車成本的三分之一。Sepion認為，它可以通過幫助制造商從現有的鋰離子電池轉向該公司的鋰金屬電池方法來改變游戲規則。這家初創公司向汽車制造商承諾，其技術將使每千瓦時的成本降低15%，并使電動汽車續航里程增加40%。鋰金屬電池具有由純鋰制成的陽極，有望使當今石墨陽極電池的儲能容量增加一倍以上。然而，鋰金屬電池的商業化一直難以捉摸，因為它們很容易著火，通常只能持續幾百次充電循環。Sepion表示，典型的電池隔膜具有直徑為 20-200 nm 的孔。其膜具有0.5-4.0 nm孔的涂層，在陽極上產生更均勻的電流密度，并產生更平坦的鋰鍍層，而不是不需要的尖峰。這家初創公司表示，該膜還有助于避免鋰金屬電池中可能發生的電解質和鋰之間的化學反應。弗里施曼說“我們的膜的不同之處在于它們不是固體離子導體。它們是與電解質相互作用的材料;膜的孔隙隨著電解質而膨脹到一定程度?！斑@本質上是位于鋰金屬表面的物質的新階段。

Frischmann和Brett Helms于2015年創立了Sepion。他們最初計劃將Sepion的膜商業化，用于各種應用，包括鋰硫和液流電池。但兩年前，Frischmann決定關閉公司的所有應用開發，專注于電動汽車的鋰金屬電池，他認為這家初創公司可以在應對氣候變化方面產生最大的影響。風險投資界注意到了這一點，2021 年 11 月，Sepion 籌集了 1600萬美元的資金。如今，它擁有約25名員工。Sepion的電池技術旨在被汽車行業輕松采用。該公司計劃出售涂層隔膜，然后將電解液和鋰金屬電池設計許可給汽車電池制造商，這些制造商可以以最低的成本將目前的鋰離子電池生產從石墨轉向鋰金屬陽極。根據Frischmann的說法，Sepion積壓了來自十幾家電池制造商的樣品請求。該公司計劃將生產規模擴大到10000m2明年的分離器。Frischmann說，如果一切按計劃進行，他將在5年內駕駛一輛由Sepion提供動力的電動汽車。

09 TRAVERTINE TECHNOLOGIES：將采礦廢料和二氧化碳轉化為進入硫酸和建筑材料

成立時間：2022年

總部：科羅拉多州博爾德

關鍵點：將采礦廢料和二氧化碳轉化為硫酸、建筑材料、氫氣和氧氣

技術：以水電解為特征的電化學

創始人：Laura Lammers

資金或知名合作伙伴：300萬美元來自清潔能源風險投資公司（Clean Energy Ventures）和杰里米和漢內洛爾·格蘭瑟姆環境信托基金（Jeremy and Hannelore Grantham Environmental Trust）等投資者

與加利福尼亞州一家礦業公司的對話，討論硫酸鹽礦山廢物和硫酸的高成本的雙重挑戰，這促使當時的加州大學伯克利分校環境地球化學助理教授勞拉·拉默斯（Laura Lammers）創造了一種可以同時解決這兩個問題的過程。拉默斯工藝的另一個好處是它可以捕獲二氧化碳。一年半后，即 2022 年 1 月，拉默斯在實驗室規模上測試了她的想法，并冒險退出學術界，成為初創公司TRAVERTINE TECHNOLOGIES的創始人兼首席執行官。拉默斯的想法，現在是石灰華的核心技術，涉及使用電化學將硫酸鹽廢物（通常由使用硫酸從礦石中浸出金屬的金屬開采公司產生轉化為硫酸。該過程不僅回收礦山廢物，還消耗二氧化碳.石灰華通過將富含硫酸鹽的采礦廢物（包括含有磷石膏、鈣或鎂的材料）與水電解產生的羥基離子相結合來實現這一點。該反應吸收一氧化碳，從空氣或點源形成碳酸鈣或碳酸鎂材料，可出售給建筑業，用于制造水泥和耐熱磚。該反應是稱為尤里循環的自然地質風化過程的快速版本。

石灰華技術公司將富含硫酸鹽的礦山廢物與二氧化碳相結合，制成硫酸和碳酸鹽建筑材料。

在此過程中最大的成本是電力，為了真正實現可持續發展，石灰華需要使用可再生電力。用來自燃煤電廠的電力將消除任何凈二氧化碳去除。她說，她的實驗室測試從一開始就顯示出良好的結果，她已經為該過程申請了兩項臨時專利。在她的領導下，該公司迅速籌集了300萬美元的種子資金此外，該公司通過向10億美元的基金Frontier預售碳封存信用額籌集了50萬美元。支付處理公司Stripe創建了該基金，以支持擁有早期碳去除技術的公司。

該公司已經籌集的資金應該足以使其每天在 1 公斤的 CO2 下測試其工藝在科羅拉多州博爾德的示范工廠進行封存和2.2公斤硫酸生產。這筆資金還將使石灰華能夠設計一個每天封存1公噸二氧化碳的設施在合作伙伴公司的礦山。該公司已發展到七名員工，其中包括一名電化學家和一名采礦工程師。

10 ZWITTERCO：使用兩性離子制造防污濾水器

成立時間：2018年

總部：馬薩諸塞州沃本 

關鍵點：廢水處理

技術：兩性離子過濾膜

創始人：Christopher Drover, Alex Rappaport, and Chris Roy

資金或知名合作伙伴：4500萬美元

ZwitterCo的創始人：首席技術官Christopher Drover，首席執行官Alex Rappaport和應用工程主管Chris Roy

ZWITTERCO成立于2018年，當時有一個問題。許多傳統的水過濾膜（由聚砜、聚丙烯腈和聚酰胺等材料制成）往往會被脂肪、油和其他疏水分子污染。如果水中存在這種污染物，即使濃度僅為百萬分之幾，則膜可能會在幾天甚至幾小時內被破壞。波士頓地區公司的聯合創始人兼首席執行官亞歷克斯·拉帕波特說?！叭绻隳軠p少結垢，如果你能消除這種故障模式，你可以更廣泛地使用過濾。顧名思義，ZwitterCo解決問題的方法依賴于兩性離子，即具有帶正電荷和負電荷的基團的分子。為了制造其膜，該公司將這些兩性離子共聚以創建其活性過濾層。Rappaport說“兩性離子聚合物是一些（如果不是親水性最強的）高性能聚合物類別”。公司膜中的兩性離子充當水的管道，但它們拒絕疏水性脂肪和油?；瘜W反應的影響是巨大的。ZwitterCo表示，其膜可以耐受10000 ppm甚至100000 ppm的油和油脂。該公司的一些過濾元件已經在現場運行了一年多，定期清潔，但無需更換。Rappaport表示，該公司的技術是處理高濃度有機分子廢水的不錯選擇。由于目前沒有其他過濾工具，這些水現在用絮凝劑等化學物質進行處理，這些化學物質會聚集有機物并將其轉化為污泥。同樣，該公司正在處理肉類、家禽和乳制品行業的廢水。使用過濾可能允許食品加工商回收蛋白質、油或其他可以添加到寵物食品或動物飼料中的營養素。通過化學處理，這些可能有用的材料被作為廢物拖走。水可以經過反滲透等進一步的處理步驟，并作為淡水重復使用。

ZwitterCo的技術起源于塔夫茨大學化學和生物工程教授Ayse Asatekin的實驗室，他之前有水膜商業化的經驗。2011年，她共同創立了Clean Membranes，該公司基于她在麻省理工學院博士工作期間開發的聚丙烯腈膜。在塔夫茨大學，Asatekin對兩性離子材料進行了基礎研究，并進行了實驗室測試以產生初步的性能數據。這項工作將成為ZwitterCo的核心。在2018年推出時，ZwitterCo是塔夫茨戈登研究所10萬美元的新風險投資競賽的獲勝者之一，因為Rappaport在清理石油和天然氣鉆探廢水方面進行了宣傳。此后不久，ZwitterCo吸引了投資。該公司和Asatekin的實驗室從美國國家科學基金會獲得了225000美元，美國能源部授予該公司125萬美元，用于探索凈化石油和天然氣開采中的廢水。2021 年，該公司在由過濾專家 Mann+Hummel 和風險投資公司 R-Cubed Capital Partners 領投的一輪投資中獲得了 590 萬美元的種子資金。兩個月前，ZwitterCo完成了由風險投資公司DCVC領投的3300萬美元的A輪融資，該公司還支持合成生物學公司Zymergen，該公司后來被Ginkgo Bioworks收購。自從從Asatekin手中接過這項技術以來，ZwitterCo主要致力于將其包裝為商業產品，確定其使用的最佳應用，并擴大其規模，以便可以有效地制造膜。迄今為止，ZwitterCo已經籌集了4500萬美元。該公司目前擁有 45 名員工，自 2021 年以來已簽署了 16 個商業項目。到今年年底，其安裝的模塊基礎將能夠每天凈化近400萬升水。