美國 BioMADE 宣布新的生物反應器創(chuàng)新項目
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DNA的雙螺旋結構，揭開神秘的生命面紗。經(jīng)過70年發(fā)展，人類對生物技術的認知，從解構（re-solve）走向了重建(re-bulid)。
借助合成生物學技術，我們可以對微生物進行編程以制造特定化合物，這一過程稱為“生物制造（bio-made）”。此類技術的產業(yè)化可以促使生物基原料替代石化原料來制造塑料、燃料、材料和藥品等產品。
在技術進步推動產業(yè)變革時，新一輪的技術競爭也在全球范圍內悄然展開。2022 年 9 月 12 日，美國總統(tǒng)拜登已經(jīng)正式簽署了一項行政命令，以啟動“ 國家生物技術和生物制造計劃” （National Biotechnology and Biomanufacturing Initiative）。預測在本世紀末之前，生物工程可能占全球制造業(yè)產出的三分之一以上，價值接近30萬億美元。同年，中國發(fā)改委也明確將合成生物學列入《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》，生物基材料、新型發(fā)酵產品、生物質能、生物制造成為備受重視的前沿領域。
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目 BioMADE，發(fā)布了一份關于推進生物反應器設計和開發(fā)的特別項目呼吁。作為回應，2023 年 4 月 19 日，BIoMADE 宣布五個新項目，這些項目專注于開發(fā)更高效、成本更低廉、更靈活且可重新部署的生物反應器，以推進美國生物經(jīng)濟和生物制造目標的實現(xiàn)。
BioMADE 是在美國國防部授意下于 2021 年 4 月啟動的工業(yè)生物制造創(chuàng)新研究所，旨在打造一個可持續(xù)的、美國國內的端對端的工業(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的兩個團隊領導的項目團隊提出了生物反應器硬件、軟件、傳感器、建模和自動化方面的技術創(chuàng)新，以在商業(yè)規(guī)模上更高效地生產生物基產品。
項目包括：
成員：愛荷華州立大學
（2）生物反應器梯度的建模和模擬以預測放大性能：該項目側重于開發(fā)和驗證工作流程，以根據(jù)實驗室實驗預測演示規(guī)模的產油發(fā)酵性能。
成員：Geno 公司
（3）將基于廢物的原料轉化為維生素 A 的模塊化生物膜反應器：項目合作伙伴將推進關鍵生物反應器自動化、下一代傳感和新型連續(xù)流分離方法，以將Capra Biosciences 公司的生物膜反應器擴大為自動化試驗工廠。
成員團隊：Capra Biosciences 公司、波士頓大學、Next Rung Technology 公司
（4）用于機器學習（ML）的產品質量傳感器-模塊化生產工廠的流程優(yōu)化和控制：這個由學術和行業(yè)研究人員組成的團隊將創(chuàng)建一個通用的機器學習框架，用于優(yōu)化和控制生物反應器，以減少設計新流程和改進所需的資源產品質量貫穿整個生產過程。
成員團隊：愛荷華州立大學、諾維信公司
（5）MONDE 項目：為了盡量減少或消除某些重組產品的抑制作用，該項目將評估對無菌生產發(fā)酵罐的設計和操作的修改。
成員團隊：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信息中心與曼森生物合作供稿
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曼森 BioMADE 生物反應器
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