合成生物學(xué)被稱為將是又一次改變世界的機(jī)會(huì)，是當(dāng)前產(chǎn)學(xué)研用炙手可熱的領(lǐng)域。合成生物學(xué)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，將給我們現(xiàn)有的生活帶來顛覆性的改變。目前，合成生物學(xué)在醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、能源、材料、環(huán)境等方面都展現(xiàn)出了可觀的應(yīng)用前景。

合成生物學(xué)是生物學(xué)工程化高度交叉匯聚的學(xué)科，利用分子生物學(xué)、工程學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)等不同學(xué)科的知識，設(shè)計(jì)和建造新的生物學(xué)元件、模塊、系統(tǒng)乃至細(xì)胞和生物個(gè)體，并出于應(yīng)用目的改造現(xiàn)有的自然生物學(xué)系統(tǒng)。合成生物學(xué)采用“設(shè)計(jì)-構(gòu)建-測量-學(xué)習(xí)”工程循環(huán)，來優(yōu)化Z 佳生物合成途徑、構(gòu)建細(xì)胞工廠或微生物工廠。

安捷倫眾多產(chǎn)品線平臺包括基因組學(xué)、色譜、質(zhì)譜、微生物細(xì)胞分析及自動(dòng)化產(chǎn)品等，可為合成生物學(xué)整個(gè)工程循環(huán)提供綜合解決方案。

設(shè)計(jì)階段：

合成生物學(xué)工程循環(huán)往往以待實(shí)現(xiàn)的功能目標(biāo)作為研究出發(fā)點(diǎn)，例如合成特定化合物、構(gòu)建特定生物調(diào)控通路或模塊等，繼而基于工程化策略選擇生物元件，設(shè)計(jì)新的代謝途徑或“基因電路”。

安捷倫基于 CRISPR 技術(shù)的解決方案可提供重要的基因編輯工具，提高基因編輯的準(zhǔn)確性與編輯效率。

構(gòu)建階段：

基于設(shè)計(jì)的代謝模型及組裝圖譜，需要針對相關(guān)功能的基因元件在底盤生物中構(gòu)建代謝途徑。

安捷倫提供的各種分子生物學(xué)技術(shù)與工具可以幫助研究人員實(shí)現(xiàn)高效分子克隆與基因表達(dá)，包括化學(xué)合成的 CRISPR 向?qū)?RNA，OLS 合成服務(wù)、SureVector 新一代克隆系統(tǒng)、QuikChange 突變技術(shù)、定向克隆產(chǎn)品、病毒表達(dá)系統(tǒng)等等。

測量階段：

建立高通量檢測平臺，在底盤生物上對器件之間的組合進(jìn)行測試，從基因、蛋白質(zhì)、代謝物、調(diào)控網(wǎng)絡(luò)及底盤細(xì)胞/微生物的層面上揭示組裝構(gòu)建的適配性及其對底盤細(xì)胞/微生物的影響，從而為工程組裝優(yōu)化循環(huán)提供理論依據(jù)。

安捷倫提供廣泛的硬件與軟件平臺，覆蓋從基因型、表型到細(xì)胞微生物檢測，配以自動(dòng)化、高通量的流程策略，為合成生物學(xué)提供了各個(gè)層面的測試方案。

圖 1 .安捷倫多組學(xué)方案助力底盤生物設(shè)計(jì)的成功

學(xué)習(xí)階段：

對于通過各種測試手段獲得的大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需要對信息進(jìn)行提取和整合，以驗(yàn)證預(yù)設(shè)功能是否實(shí)現(xiàn)并對模型進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。

安捷倫在硬件平臺之外，提供了功能全面、簡便易用的軟件和生物信息學(xué)方案，為合成生物學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)提供支持。

智能、高通量、自動(dòng)化整合：

在合成生物學(xué)研究中，需要進(jìn)行海量的工程化試錯(cuò)實(shí)驗(yàn)。合成生物學(xué)平臺需要引進(jìn)各類符合生產(chǎn)所需的智能裝備、自動(dòng)化設(shè)備，提升“設(shè)計(jì)-構(gòu)建-測量-學(xué)習(xí)”循環(huán)的效率與通量。

安捷倫開發(fā)各種自動(dòng)化、高通量平臺與合成生物學(xué)各環(huán)節(jié)方案集成，打造高效整合方案。

圖 2 .安捷倫打造合成生物學(xué)自動(dòng)化整合方案展示

結(jié) 語

目前，合成生物學(xué)從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化，到Z 終走向工業(yè)應(yīng)用，仍然面臨眾多挑戰(zhàn)。安捷倫愿意將已有的產(chǎn)品與更多外部平臺連接， 與客戶一起打造真正滿足客戶需求的合成生物學(xué)綜合解決方案，共創(chuàng)合成生物學(xué)發(fā)展的新時(shí)代。