美國 BioMADE 宣布新的生物反應(yīng)器創(chuàng)新項(xiàng)目

瀏覽次數(shù)：2543　發(fā)布日期：2023-5-26　來源：曼森

70年前的1953年4月，沃森（J.D. Watson）和克里克（F.H.C. Crick）提出遺傳物質(zhì)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，揭開神秘的生命面紗。經(jīng)過70年發(fā)展，人類對(duì)生物技術(shù)的認(rèn)知，從解構(gòu)（re-solve）走向了重建(re-bulid)。

借助合成生物學(xué)技術(shù)，我們可以對(duì)微生物進(jìn)行編程以制造特定化合物，這一過程稱為“生物制造（bio-made）”。此類技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化可以促使生物基原料替代石化原料來制造塑料、燃料、材料和藥品等產(chǎn)品。

在技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革時(shí)，新一輪的技術(shù)競爭也在全球范圍內(nèi)悄然展開。2022 年 9 月 12 日，美國總統(tǒng)拜登已經(jīng)正式簽署了一項(xiàng)行政命令，以啟動(dòng)“ 國家生物技術(shù)和生物制造計(jì)劃” （National Biotechnology and Biomanufacturing Initiative）。預(yù)測在本世紀(jì)末之前，生物工程可能占全球制造業(yè)產(chǎn)出的三分之一以上，價(jià)值接近30萬億美元。同年，中國發(fā)改委也明確將合成生物學(xué)列入《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，生物基材料、新型發(fā)酵產(chǎn)品、生物質(zhì)能、生物制造成為備受重視的前沿領(lǐng)域。

在此發(fā)展背景下，2022 年 6 月，由美國國防部支持美國生物制造的公私合作項(xiàng)目 BioMADE，發(fā)布了一份關(guān)于推進(jìn)生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)和開發(fā)的特別項(xiàng)目呼吁。作為回應(yīng)，2023 年 4 月 19 日，BIoMADE 宣布五個(gè)新項(xiàng)目，這些項(xiàng)目專注于開發(fā)更高效、成本更低廉、更靈活且可重新部署的生物反應(yīng)器，以推進(jìn)美國生物經(jīng)濟(jì)和生物制造目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

BioMADE 是在美國國防部授意下于 2021 年 4 月啟動(dòng)的工業(yè)生物制造創(chuàng)新研究所，旨在打造一個(gè)可持續(xù)的、美國國內(nèi)的端對(duì)端的工業(yè)生物制造生態(tài)系統(tǒng)。

由 BioMADE 成員 Capra Biosciences 公司、Amyris 公司、Geno 公司和來自愛荷華州立大學(xué)的兩個(gè)團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出了生物反應(yīng)器硬件、軟件、傳感器、建模和自動(dòng)化方面的技術(shù)創(chuàng)新，以在商業(yè)規(guī)模上更高效地生產(chǎn)生物基產(chǎn)品。

項(xiàng)目包括：

（1）開發(fā)連續(xù)式 Taylor Vortex 發(fā)酵-提取-分離器：通過將產(chǎn)品提取和分離集成到生物反應(yīng)器本身，研究人員將提供靈活、模塊化和可重新部署的生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)。
成員：愛荷華州立大學(xué)
（2）生物反應(yīng)器梯度的建模和模擬以預(yù)測放大性能：該項(xiàng)目側(cè)重于開發(fā)和驗(yàn)證工作流程，以根據(jù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)預(yù)測演示規(guī)模的產(chǎn)油發(fā)酵性能。
成員：Geno 公司
（3）將基于廢物的原料轉(zhuǎn)化為維生素 A 的模塊化生物膜反應(yīng)器：項(xiàng)目合作伙伴將推進(jìn)關(guān)鍵生物反應(yīng)器自動(dòng)化、下一代傳感和新型連續(xù)流分離方法，以將Capra Biosciences 公司的生物膜反應(yīng)器擴(kuò)大為自動(dòng)化試驗(yàn)工廠。
成員團(tuán)隊(duì)：Capra Biosciences 公司、波士頓大學(xué)、Next Rung Technology 公司
（4）用于機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）的產(chǎn)品質(zhì)量傳感器-模塊化生產(chǎn)工廠的流程優(yōu)化和控制：這個(gè)由學(xué)術(shù)和行業(yè)研究人員組成的團(tuán)隊(duì)將創(chuàng)建一個(gè)通用的機(jī)器學(xué)習(xí)框架，用于優(yōu)化和控制生物反應(yīng)器，以減少設(shè)計(jì)新流程和改進(jìn)所需的資源產(chǎn)品質(zhì)量貫穿整個(gè)生產(chǎn)過程。
成員團(tuán)隊(duì)：愛荷華州立大學(xué)、諾維信公司
（5）MONDE 項(xiàng)目：為了盡量減少或消除某些重組產(chǎn)品的抑制作用，該項(xiàng)目將評(píng)估對(duì)無菌生產(chǎn)發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)和操作的修改。
成員團(tuán)隊(duì)：Amyris 公司、Sudhin Biopharma 公司

信息來源：https://www.biomade.org/news/new-bioreactor-innovation-projects-announced

Mediacenter Editor | 曼森編輯

文章來源：本文由中科院上海生命科學(xué)信息中心與曼森生物合作供稿

排版校對(duì)：劉娟娟編輯

內(nèi)容審核：郝玉有博士

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