便携设备产生需求的生物制药

医务人员对战场和远程或发展世界地区的医生，为快速进入治疗患者所需的药物可能具有挑战性。
生物制药药物，用于广泛的包括疫苗和治疗糖尿病和癌症的治疗方法，通常在大型化、 集中化的发酵工厂生产。这意味着他们必须运往治疗部位，可以是昂贵、 耗时且具有挑战性的执行在可怜的供应链的地区。
现在便携式生产系统，设计制作了一系列生物制药的需求，已被研究者开发出来在麻省理工学院，从国防先进研究项目局 (DARPA) 的资助。
在今天发表在自然通讯 》 杂志上的一篇论文，研究人员展示系统可以用于生产单剂量的治疗从紧凑的设备包含细胞中一种液体小液滴。
这种方式，该系统最终就上战场进行并用于生产医疗点治疗。它可能也用于制造一种疫苗来防止疫情在一个偏远的村庄，高级作者蒂姆 · 路，生物工程和电气工程和计算机科学系副教授和麻省理工学院的研究电子实验室合成生物学集团的负责人。
“想象你是在火星上或者在偏远的沙漠，没有获得充分的公式，您可以编写程序酵母来生产药物对本地的需求，”路说。 
该系统基于酵母，毕赤酵母中，可以被诱导表达的两种治疗蛋白质时暴露于特定的化学物质触发一个可编程应变。研究人员选择了毕，因为它可以长到非常高的密度，对简单和廉价的碳源，并且是能够表达大量的蛋白质。
“我们改变酵母，所以它可以更容易地基因修改，并可以包括多个治疗在它的保留节目，”卢说。
当研究人员暴露改性的酵母对雌激素 β-雌二醇时，细胞表达重组人生长激素 (rHGH)。与此相反的是，当他们这些细胞暴露于甲醇，酵母表达蛋白干扰素。
细胞内毫米级表顶部 microbioreactor，含微流控芯片，这是最初由杰夫 Ram，麻省理工学院，和他的团队，电气工程教授，然后通过 Kevin Lee 商业化将举行 — — 麻省理工学院毕业生和合著者 — — 通过分拆公司。
包含所需的化学物质触发液体先送入反应堆，并与细胞混合。
该反应堆内细胞化学混合物是三面被包围聚碳酸酯;第四方面是灵活和透气硅胶橡胶膜。
通过加压气体以上这层膜，研究人员就能够轻轻按摩液滴以确保其内容完全混合在一起。
“这将确保 （液体） 一毫升是同源的，这是重要的因为在这些小的尺度，扩散那里有没有湍流，需要相当长的时间，”说，也是该论文的高级作者的 Ram。
由于膜气体渗透，它允许氧流动到单元格，则可以方便地提取任何他们所产生的二氧化碳。
该设备不断监视内微流控芯片，包括氧气浓度、 温度和 ph 值，以确保细胞生长的最佳环境条件。它还监视细胞密度。
如果酵母需产生不同的蛋白质，液体是简单地流过过滤器，留下的单元格。随后可添加包含新的化学物质触发的保鲜液，以刺激下蛋白的生产。
虽然其他研究团队曾试图打造 microbioreactors，这些还没有还没有冲洗出来的液体，他们混在一起，同时保留产生蛋白质的细胞的能力 Ram 说。”你想要保持细胞，因为它们是你的工厂，”他说。”但你还想要迅速改变其化学的环境，为了改变蛋白质生产的触发器。
研究者已经证明很有逻辑、 实用的方式来生产生物药物，卢克体育李，他没有参与此项研究在伯克利，加利福尼亚大学生物工程教授。他们的智能生物制剂生产技术使用其中一个最好的集成微流体系统，李说。
“这是一个务实的解决方法，为生物制造和团队的灵活和便携式平台显示真实的生产个性化的治疗方式，”他说。
现在，科学家正在研究系统的组合处理，多种治疗方法，如抗体，用在一起使用。
结合多种疗法以这种方式可以是昂贵的如果每个需要它自己的生产线，路说。
“但如果你能设计一个单一的应变或甚至财团共同成长，共制造的生物制剂或抗体，组合的菌株，可能是这些药物以合理的成本制造的非常强大的方式，”他说。