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什么是合成生物學?
合成生物學是指通過構建生物功能元件、裝置和系統,對細胞或生命體進行遺傳學設計、改造,使其擁有滿足人類需求的生物功能,甚至創造新的生物系統。作為一種革命性的技術,被廣泛應用于生物制藥、醫療美容、大健康產品、化工能源、食品飲料、農業技術等領域。
在過去的三年中,合成生物學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公司近如雨后春筍般涌現。據統計,2020-2022年國內超過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、經緯、 峰瑞資本、光速中國等頭部投資機構幾乎全線入場。
合成生物學涉及底盤細胞構建-發酵放大-分離純化-成品等環節,以“設計-構建-測試-學習(DBTL)循環”為基礎,結合廣泛的自動化平臺以及智能化系統,以完成垂直整合的復雜生物設計項目。
圖1 發酵放大是合成生物學產品落地關鍵環節
發酵放大是產品落地的限速環節
盡管合成生物學技術發展迅速,諸多底層技術實現突破,尤其結合自動化技術和AI智能后,可以在短時間內完成過去大量需要幾年才能完成的菌株構建篩選,獲得大量可靠的底盤細胞。然而,產品的工業化落地繞不開產品從實驗室到工業轉化的核心環節——“發酵放大”。傳統的發酵工藝由于技術限制,存在以下問題:
導致產品落地的通量呈現漏斗式降低,遠遠無法匹配現有上游的高通量底盤細胞構建需求,限制工藝優化效率。
例如在2021年度的華興資本醫療與生命科技領袖峰會,中國科學院深圳先進技術研究院正高級工程師Howard Chou提到:“合成生物學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規模是很少見的。因為大部分做生物的人都是從學校出來的,沒有做過工業化,因此在工業化上會遇到各種困難。學校出來的人對做菌會比較熟悉,但是菌在整個產品線可能只占5%-10%。當發酵罐出來以后,會出現很多問題,工藝優化周期就會拉長。”
因此如何實現高效的生物生產工藝開發成為大多數合成生物學公司產品產業化落地的技術難點與瓶頸。
MPB系列平行生物反應器助力高效發酵工藝開發最優解
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,數據并行處理,保證4聯罐乃至N聯罐之間同步操作,保證罐間數據平行度高,重復性好,滿足合成生物學核心環節高效工藝開發的需求。目前有三款型號,MPB4-500、MPB4-1000、MPB1-2400,滿足用戶不同的培養需求。
○ 產品創新與特點
○ 產品價值
提高實驗室空間利用率,高通量發酵平臺
體積小,3米長中央臺可以擺放32個500ml/1000ml平行生物反應器,16個2.4L的平行生物反應器。
100多平米的實驗室就可以建成100個發酵罐的高通量發酵平臺。
TVO:提高研發生產效率,一周內完成一年工作量
10成分×5個濃度×3個重復×5個操作變量×5個梯度×3個重復=11250個測試,200罐高通量平臺1年完成,4個常規罐需要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酵體系,大大節省了原材料成本,人工成本,極大提高經濟效益。
○ 應用領域