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什么是合成生物學(xué)?
合成生物學(xué)是指通過構(gòu)建生物功能元件、裝置和系統(tǒng),對細(xì)胞或生命體進(jìn)行遺傳學(xué)設(shè)計、改造,使其擁有滿足人類需求的生物功能,甚至創(chuàng)造新的生物系統(tǒng)。作為一種革命性的技術(shù),被廣泛應(yīng)用于生物制藥、醫(yī)療美容、大健康產(chǎn)品、化工能源、食品飲料、農(nóng)業(yè)技術(shù)等領(lǐng)域。
在過去的三年中,合成生物學(xué)無疑是被資本看好的熱門的賽道之一,層出不窮的合成生物學(xué)公司近如雨后春筍般涌現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計,2020-2022年國內(nèi)超過70家公司宣布完成投融資,累積融資金額超過70億人民幣,高瓴、紅杉、經(jīng)緯、 峰瑞資本、光速中國等頭部投資機(jī)構(gòu)幾乎全線入場。
合成生物學(xué)涉及底盤細(xì)胞構(gòu)建-發(fā)酵放大-分離純化-成品等環(huán)節(jié),以“設(shè)計-構(gòu)建-測試-學(xué)習(xí)(DBTL)循環(huán)”為基礎(chǔ),結(jié)合廣泛的自動化平臺以及智能化系統(tǒng),以完成垂直整合的復(fù)雜生物設(shè)計項目。
圖1 發(fā)酵放大是合成生物學(xué)產(chǎn)品落地關(guān)鍵環(huán)節(jié)
發(fā)酵放大是產(chǎn)品落地的限速環(huán)節(jié)
盡管合成生物學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,諸多底層技術(shù)實現(xiàn)突破,尤其結(jié)合自動化技術(shù)和AI智能后,可以在短時間內(nèi)完成過去大量需要幾年才能完成的菌株構(gòu)建篩選,獲得大量可靠的底盤細(xì)胞。然而,產(chǎn)品的工業(yè)化落地繞不開產(chǎn)品從實驗室到工業(yè)轉(zhuǎn)化的核心環(huán)節(jié)——“發(fā)酵放大”。傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝由于技術(shù)限制,存在以下問題:
導(dǎo)致產(chǎn)品落地的通量呈現(xiàn)漏斗式降低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法匹配現(xiàn)有上游的高通量底盤細(xì)胞構(gòu)建需求,限制工藝優(yōu)化效率。
例如在2021年度的華興資本醫(yī)療與生命科技領(lǐng)袖峰會,中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院正高級工程師Howard Chou提到:“合成生物學(xué)最大的難點是在工藝放大這部分,不管在美國還是中國,真正把一個生物工藝從小試放大到生產(chǎn)規(guī)模是很少見的。因為大部分做生物的人都是從學(xué)校出來的,沒有做過工業(yè)化,因此在工業(yè)化上會遇到各種困難。學(xué)校出來的人對做菌會比較熟悉,但是菌在整個產(chǎn)品線可能只占5%-10%。當(dāng)發(fā)酵罐出來以后,會出現(xiàn)很多問題,工藝優(yōu)化周期就會拉長?!?/p>
因此如何實現(xiàn)高效的生物生產(chǎn)工藝開發(fā)成為大多數(shù)合成生物學(xué)公司產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化落地的技術(shù)難點與瓶頸。
MPB系列平行生物反應(yīng)器助力高效發(fā)酵工藝開發(fā)最優(yōu)解
新芝主元推出的MPB系列采用集成式芯片控制,一鍵操作,一鍵啟停,數(shù)據(jù)并行處理,保證4聯(lián)罐乃至N聯(lián)罐之間同步操作,保證罐間數(shù)據(jù)平行度高,重復(fù)性好,滿足合成生物學(xué)核心環(huán)節(jié)高效工藝開發(fā)的需求。目前有三款型號,MPB4-500、MPB4-1000、MPB1-2400,滿足用戶不同的培養(yǎng)需求。
○ 產(chǎn)品創(chuàng)新與特點
○ 產(chǎn)品價值
提高實驗室空間利用率,高通量發(fā)酵平臺
體積小,3米長中央臺可以擺放32個500ml/1000ml平行生物反應(yīng)器,16個2.4L的平行生物反應(yīng)器。
100多平米的實驗室就可以建成100個發(fā)酵罐的高通量發(fā)酵平臺。
TVO:提高研發(fā)生產(chǎn)效率,一周內(nèi)完成一年工作量
10成分×5個濃度×3個重復(fù)×5個操作變量×5個梯度×3個重復(fù)=11250個測試,200罐高通量平臺1年完成,4個常規(guī)罐需要50年
TCO:綜合成本大大降低
500mL的體積即可模擬幾百升甚至幾十噸的發(fā)酵體系,大大節(jié)省了原材料成本,人工成本,極大提高經(jīng)濟(jì)效益。
○ 應(yīng)用領(lǐng)域
新芝生物專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)、超聲波清洗機(jī)和超聲波細(xì)胞破碎儀等各種科研實驗儀器與工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備
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