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重磅!攜手浙大,賽默飛自動化大力推動國內(nèi)合成生物學(xué)研究

閱讀:60      發(fā)布時間:2024-11-20
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2022716日, iBioFoundry合成生物學(xué)自動化系統(tǒng)于杭州蕭山,同首屆工程生物鑄造論壇眾多專家學(xué)者見面。該系統(tǒng)為大規(guī)模、高集成度的全流程、高通量、自動化合成生物學(xué)裝置,由賽默飛協(xié)助浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心搭建。

1.國內(nèi)合成生物學(xué)領(lǐng)域的專家學(xué)者齊聚一堂

事實上,賽默飛深耕實驗室自動化領(lǐng)域近30年,擁有豐富的合成生物學(xué)自動化系統(tǒng)搭建經(jīng)驗:
  • 2014年,美國伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校,自動化合成生物學(xué)系統(tǒng):iBioFAB
  • 2016年,德國格萊夫斯瓦爾德大學(xué),自動化生物酶篩選系統(tǒng):LARA
  • 2019年,加拿大康考迪亞大學(xué)DNA組裝技術(shù)研究平臺:Genome Foundry
  • ……

什么是合成生物學(xué)?為何如此備受青睞?
合成生物學(xué)實際上是基于生命系統(tǒng)的工程技術(shù),其目的是改造、創(chuàng)造新的生物模塊和生物系統(tǒng),從而為人類服務(wù)。作為繼分子生物學(xué)革命和基因組學(xué)革命之后的第三次生物技術(shù)革命",其越來越受到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注,堪稱2022年生命科學(xué)熱門賽道!
,合成生物學(xué)研究涉及許多高通量和高精度的實驗流程,因此對自動化的需求較高。

 iBioFoundry 合成生物學(xué)自動化系統(tǒng)
2022年,浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心
iBioFoundry按樣本庫、細(xì)胞篩選及培養(yǎng)、DNA元件組裝和分析檢測四大功能模塊集成設(shè)計,可廣泛應(yīng)用于基因回路的設(shè)計構(gòu)建、人工基因設(shè)計合成、細(xì)胞工廠設(shè)計構(gòu)建、多細(xì)胞體系構(gòu)建與應(yīng)用、酶分子定向進(jìn)化、無細(xì)胞蛋白合成、化合物合成與篩選、生物材料創(chuàng)制等多個研究方向。
 
 
2. iBioFoundry合成生物學(xué)自動化裝置

使用該裝置可有效提高人工細(xì)胞構(gòu)建效率,進(jìn)一步深度融合生命科學(xué)和信息科學(xué)(BT-IT),達(dá)到快速創(chuàng)造數(shù)據(jù)、智能分析數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)驅(qū)動再創(chuàng)造的目標(biāo),實現(xiàn)人工合成體系的精準(zhǔn)設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)合成與精確調(diào)控。
 
論壇上,國內(nèi)合成生物學(xué)專家學(xué)者參觀了iBioFoundry系統(tǒng)并給出了高度評價,并期待這套系統(tǒng)能夠促進(jìn)合成生物技術(shù)在生物制造和生命健康等領(lǐng)域的融合與應(yīng)用,并為推動我國工程生物學(xué)走向更高水平,賦能地方經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

二、自動化合成生物學(xué)系統(tǒng)iBioFAB
2014年,美國伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校
2014年,賽默飛協(xié)助美國伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校(UIUC, University of Illinoisat Urbana-Champaign)的趙惠民教授實驗室搭建了iBioFAB自動化合成生物學(xué)系統(tǒng),其旨在通過將人工智能/機器學(xué)習(xí)與自動化相結(jié)合,來用以加速生物工程的研究進(jìn)程。
 
3.合成生物學(xué)自動化系統(tǒng)iBioFAB
Design-Build-Test-Learn的自動化循環(huán)
 
三、自動化生物酶篩選系統(tǒng)LARA
2016年,德國格萊夫斯瓦爾德大學(xué)
賽默飛協(xié)助格萊夫斯瓦爾德大學(xué)(University of Greifswald)搭建了LARA系統(tǒng),該平臺應(yīng)用于生物催化研究中,可實現(xiàn)蛋白質(zhì)工程突變體庫的高通量篩選。

4. LARA系統(tǒng)的平臺布局
 
四、DNA組裝技術(shù)研究平臺Genome Foundry
2019年,加拿大康考迪亞大學(xué)
康考迪亞大學(xué)(Concordia University)的該平臺是一個高度自動化的DNA組裝技術(shù)研究平臺,可實現(xiàn)GoldenGate組裝、CRISPR/Cas9實驗和酵母重組。此外該系統(tǒng)還可實現(xiàn)RNA-Seq的文庫制備流程。

5.基于Thermo Scientific™ inSPIRE™ 平臺的自動化Concordia Genome Foundry系統(tǒng)

生命科學(xué)和信息科學(xué)深度融合,創(chuàng)造無限可能
雖然自動化在工業(yè)領(lǐng)域盛行已久,但是應(yīng)用于生命科學(xué),特別是合成生物學(xué)時間并不算長。究其原因,是因為生命科學(xué)領(lǐng)域的自動化呈現(xiàn)出關(guān)聯(lián)設(shè)備多,流程復(fù)雜,涉及的容器種類繁多等特點。得益于豐富的行業(yè)經(jīng)驗,賽默飛可應(yīng)對不同流程需求提供成熟的生命科學(xué)自動化解決方案。
而其中,Thermo Scientific™ Momentum™ 控制軟件如同智能大腦",可以與外部算法程序進(jìn)行關(guān)聯(lián),通過將自動化與機器學(xué)習(xí)相結(jié)合,研究者能夠更精準(zhǔn)地進(jìn)行預(yù)測和探索。自動化系統(tǒng)不僅能以高通量的方式探索其中的每一種可能性,也可以不斷地縮小范圍,尋求其中表現(xiàn)好的子集。這是生命科學(xué)和信息科學(xué)(IT-BT)深度融合的生動實證,也是今后智慧型實驗室的發(fā)展方向。

一起賦能智慧實驗室,共同攜手向未來!

1.浙大杭州科創(chuàng)中心:https://mp..qq.com/s/wfX9BDJd-GoGr3CBi6iCXQ
2.浙大杭州科創(chuàng)中心:https://mp..qq.com/s/wfX9BDJd-GoGr3CBi6iCXQ
3.ChaoR,ShekharM,TongS,ZhaoHM.Engineeringbiologicalsystemsusingautomatedbiofoundries.MetabolicEngineering42(2017)98108./10.1016/j.ymben.2017.06.003
4.MarkD,MichaelP.C.F.etal.FullyAutomatizedHigh-ThroughputEnzymeLibraryScreeningUsingaRoboticPlatform.BiotechnologyandBioengineering,DOI10.1002/bit.25925
5. Concordia University, by MarcBourcier.
 

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