یک تیم از مهندسان شیمی را توسعه داده است یک راه جدید برای تولید داروها و مواد شیمیایی در تقاضا و حفظ آنها را با استفاده از قابل حمل “biofactories” جاسازی شده در آب-بر اساس ژل به نام هیدروژل. این رویکرد می تواند کمک به مردم در روستاهای دور افتاده و یا در ماموریت های نظامی که در آن عدم وجود داروخانه دکتر دفاتر و یا حتی اساسی تبرید باعث می شود آن را سخت برای دسترسی به داروهای حیاتی, روزانه, استفاده از مواد شیمیایی و کوچک دیگر مولکول ترکیبات.

به رهبری توسط Hal Alper استاد دانشگاه تگزاس در Austin در Cockrell دانشکده فنی و مهندسی با همکاری شیمیدان Alshakim نلسون و گروه تحقیقاتی در دانشگاه واشنگتن, این اولین از نوع خود سیستم تعبیه شده است به طور موثر میکروبی biofactories — سلول های bioengineered به overproduce محصول — به جامد حمایت از هيدروژل اجازه می دهد برای حمل و بهینه سازی تولید. این اولین هيدروژل بر اساس سیستم برای سازماندهی هر دو فرد میکروب ها و کنسرسیوم در لحظه تولید ارزش بالا شیمیایی مواد خام مورد استفاده برای فرآیندهای مانند تولید سوخت و مواد دارویی. محصولات را می توان در عرض چند ساعت تا چند روز است.

تیم خود را توصیف رویکرد جدید در فوریه. 4 موضوع طبیعت ارتباطات.

“ما گرفته اند به طور کامل از زاویه های مختلف برای تخمیر با استفاده از هیدروژل” گفت: Alper که تحقیقات تخصص متمرکز شده است در بیوتکنولوژی و سلولی و مهندسی است. “بسیاری از مواد شیمیایی و سوخت مواد غذایی و دارویی استفاده می کنیم تکیه بر سنتی تخمیر فن آوری است. ما فن آوری آدرس های قوی محدودیت در زمینه زیست شناسی مصنوعی و bioprocessing یعنی توانایی ارائه یک ابزار برای هر دو بر روی تقاضا و تکرار استفاده و تولید مواد شیمیایی و آنتی بیوتیک ها از هر دو مونو – و co-فرهنگ ها.”

به عنوان یک crosslinked پلیمر های هيدروژل مورد استفاده در این کار می تواند 3D چاپ شده و یا به صورت دستی اکسترود شده. ژل مواد همراه با سلول های داخل جریان می توانید مانند یک مایع و سپس سخت پس از قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش نور است. Molecularly در نتیجه پلیمر شبکه به اندازه کافی بزرگ است برای مولکول ها و پروتئین ها را به حرکت از طریق آن فضا بیش از حد کوچک است برای سلول به بیرون نشت میکند.

این تیم همچنین دریافتند که توسط lyophilizing یا یخ خشک از هيدروژل سیستم می تواند به طور موثر حفظ تخمیر ظرفیت biofactories تا زمانی که مورد نیاز در آینده است. نتیجه freeze-drying تا حدودی شبیه باستانی مومیایی چروکیده اما به خوبی حفظ شود. برای احیای hydrogel و فعال کردن تولید مواد شیمیایی و یا دارویی یکی را به سادگی با اضافه کردن آب و شکر و/یا برخی دیگر از مواد مغذی اساسی و سلول ها خواهد شد و سپس تبدیل به محصول فقط به عنوان موثر به عنوان قبل از حفظ روند.

یکی از جنبه های رمان را فعال کنید توسط این پلت فرم است که توانایی ترکیب مختلف موجودات زنده به نام کنسرسیوم هم در راه است که بهتر و سنتی در مقیاس بزرگ بركترس. در خصوص این سیستم را قادر می سازد یک plug-and-play رویکرد به ترکیب و بهینه سازی تولید مواد شیمیایی. برای مثال اگر یک مجموعه ای از آنزیم ها این نسخهها کار میکند بهترین در باکتری E. coli در حالی که دیگر با این نسخهها کار بهترین در مخمر S. سرويزيه دو ارگانیسم می تواند با هم کار کنند به نحو مستقیما به محصول. تیم تحقیقاتی تست شده هر دو از این موجودات.

این پلت فرم است که سود اضافه شده از عملکرد چند تکلیفی نگه داشتن انواع مختلف سلول های جدا شده در حالی که رشد آنها جلوگیری از مصرف بیش از و کشتن دیگران است. به همین ترتیب با آزمایش طیف وسیعی از درجه حرارت این تیم قادر به کنترل دینامیک سیستم نگه داشتن رشد متعدد همراه انواع متعادل است.

در نهایت این تیم قادر به نشان دادن مداوم تکرار استفاده از این سیستم (با سلول های مخمر) در طی یک سال تمام بدون کاهش در عملکرد نشان می دهد پایداری این روند در طول زمان است.

داروها مانند آنتی بیوتیک خاصی عمر و نیاز خاص شرایط ذخیره سازی. قابل حمل biofactory به این مولکول ها باعث می شود hydrogel سیستم مفید باشد به خصوص در مکان های از راه دور بدون دسترسی به سردخانه برای ذخیره داروها. این امر همچنین می تواند کوچک و جمع و جور راه برای حفظ دسترسی به چندین داروها و دیگر مواد شیمیایی ضروری است که هیچ دسترسی به یک داروخانه یا فروشگاه مانند در طول یک ماموریت نظامی یا ماموریت به مریخ است. اگر چه نه کاملا وجود دارد و در عین حال امکانات امیدوار کننده است.

“این فن آوری می توان به طیف گسترده ای از محصولات و انواع سلول. ما مهندسین و دانشمندان قادر به پلاگین و بازی با کنسرسیوم های مختلف از سلول ها برای تولید محصولات متنوع مورد نیاز برای یک سناریوی خاص,” Alper گفت. “که بخشی از آنچه که باعث می شود این تکنولوژی بسیار هیجان انگیز است.”

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de

نرم افزار گرامرلی