Overzicht
Synthetische biologie uitgegroeid tot een grote industrie snel van een wetenschappelijke discipline. Veel nieuwe bedrijven ontwerpt microben die waardevolle chemicaliën, zoals farmaceutische drugs en geurstoffen, in zeer grote gisting reactoren produceren.
Vandaag zijn we op de rand van het gebruik van synthetische microben in consumentenproducten. Hoe moeten wij synthetische organismen incorporeren in onze producten, kleding en huizen?
Farma brouwt Arthrospira platensis, ook bekend als Spirulina, die is aangepast om het produceren van farmaceutische geneesmiddelen. De reactor brouwt, maatregelen, filters, en droogt de Spirulina tot een poeder. De consument dan vult gel capsules met de begeleidende maker van de pil en verbruikt de drugs.
Achtergrond:
Academici en bedrijven hebben onlangs aangetoond ingewikkeld, scriptingregel stofwisselingsroutes in micro-organismen voor de productie van farmaceutische geneesmiddelen. Bijvoorbeeld, ontworpen Dr. Christina Smolke van laboratorium in Stanford onlangs gist om te synthetiseren van opiaten uit glucose. Hoewel de onderzoekers aangetoond kleine concentraties van opiaten productie, heeft zij onlangs een startbedrijf ter verbetering van het proces en uiteindelijk produceren en commercialiseren van opiaten. Een ander voorbeeld is artemisinine, een anti-malaria drug traditioneel afgeleid van alsem bomen. Aan het eind van de jaren 2000, Amyris engineered gist te produceren van artemisinine en nu's werelds levering van artemisinine wordt voornamelijk geproduceerd door gist. Naast farmaceutische geneesmiddelen, andere synthetische biologie bedrijven produceren waardevolle geuren (ex: essentie van roos), cosmetica (ex: palmolie), smaken (ex: vanille & saffraan), en materialen (spider silk).
Veel van deze voorschotten zijn mogelijk gemaakt door nieuwe genoom bewerken technieken, bepaalde CRISPR en geautomatiseerde, robotic laboratoria. Het ontwerp, de bouw, testcyclus voor biologie is nu goedkoper en sneller dan ooit, proberen en verbetering op nieuwe ideeën lagere kosten. Synthetische biologie heeft hierdoor enorme belangstelling van de durfkapitaalsector, verrekening meer dan 500 miljoen dollar op investeringen in 2015 alleen aangetrokken.
De meeste van deze bestaande bezigheden kunnen worden samengevoegd in hetzelfde thema: microben met dure stoffen goedkoper dan de huidige methode produceren. Nu beginnen wetenschappers, ondernemers en studenten te verkennen provocerende ideeën die kon brengen synthetische microben in ons dagelijks leven - bijvoorbeeld, engineered probiotics en gefermenteerde voedingsmiddelen, kip-vrije eieren en melk van de koe-vrije en planten die als lichten groeien. Op hetzelfde moment, is een bloeiende gemeenschap van DIY synthetische biologie nu micro-organismen in keukens met behulp van lage kosten, NAT-lab hulpmiddelen die zijn vaak 3D printen en uitvoeren met behulp van open-source elektronica en software engineering. De bottom line van dit alles is dat synthetische biologie in ons leven komt, of we dat nu leuk vinden of niet.
Hoe moeten de ontwikkeling, toegankelijkheid en commercialisering van synthetische biologie uit te breiden in ons dagelijks leven? Wat moet onze relatie met gemanipuleerde leven? Ik denk dat er een rol voor ontwerpers en kunstenaars om speculatieve synthetische biologie projecten te maken om te helpen zowel synthetische biologen en het publiek om te bespreken welke organismen moeten worden ontworpen.
Wie ik ben en hoe ik passen in dit alles?
Ik ben een werktuigbouwkundig ingenieur en productontwerper die onlangs heeft worden gefascineerd door synthetische biologie (en alle bioengineering meer in het algemeen) terwijl in graduate school. Ik eindigde met de meeste van mijn cursussen op deze onderwerpen en onderzocht 3D gedrukte microfluidics en microbiële symbiose. (U kunt een aantal van de projecten en publicaties op mijn persoonlijke website). Tijdens mijn verblijf op Autodesk Pier 9, ik wilde verkennen een synthetische biologie in de buurt van-toekomst scenario dat met name plausibel lijkt: de gedistribueerde productie van farmaceutische drugs.
Ik sprak met vrienden over het idee voordat het nastreven alot van gemengde reacties in de trant van got:
- Dit is ontzagwekkend! Ik wil totaal groeien algen thuis (dat wil zeggen de San Francisco Kombucha menigte).
- Dit is ontzagwekkend! Ik wil zitten kundig voor mijn eigen voedings- en geneesmiddelen (dat wil zeggen de mensen Soylent) ingenieur.
- Mag niet personen / consumenten mogelijk te maken hun eigen drugs en zich niet beroepen op big Pharma / opgeblazen gezondheidszorg systeem (d.w.z. de populistische liberale / Silicon Valley libertarian)?
- Ik heb niet echt zorg ik gewoon drugs kopen van bedrijven / dealers.
- Is dit niet als Breaking Bad en iedereen afhankelijk van drugs (pragmatische realist #1 worden zal)?
- Dit is nooit zal gebeuren met de FDA / overheidsregelgeving (cynische realist #1).
Ik denk dat gedecentraliseerde productie van drugs en andere chemische stoffen onvermijdelijk gegeven de komende toegankelijkheid en de democratisering van synthetische biologie is. Globaal, denk ik dat dit is een goede zaak, wat leidt tot grotere toegang tot geneesmiddelen, chemische stoffen en materialen. Ik hoop dat dit zou ontwikkelen in een vrije en open wijze, waar gemeenschappen van synthetische biologen ontwerpen, ontwikkelen en delen van organismen voor het grotere goed van alle (vergelijkbaar met open-source software). Ik betwijfel echter of dat dit zal gebeuren. In plaats daarvan, ik denk dat het is waarschijnlijk dat bedrijven zullen octrooi kunt verlenen, eigen, en verkopen van de rechten te produceren van organismen, maken en verkopen van synthetische biologie projecten, en vervolgen van personen die proberen om het te doen zelf.
Concept:
Mij wilden voor wekken een project waaruit de nabij toekomst scenario voor gedistribueerde drugsproductie, mijns inziens is het meest waarschijnlijk: de huisstijl, de productie en de verkoop van microben voor gedistribueerde brouwen thuis. Ik wilde het project als realistisch en plausibel mogelijk, waardoor het publiek het gevoel dat dit soort producten zou heel goed een echte zaak. Dus ik geprobeerd om het ontwerp van een stuk dat leek vertrouwd en geloofwaardig en funtioneert zo dicht mogelijk bij de hypothetische apparaat.
Waarom Spirulina?
Heb ik besloten om het gebruik van Spirulina als mijn drug productie-organisme voor een paar redenen. Ten eerste, het is een bekend als een groene "super voedsel" dat mensen als een aanvulling eten. Ten tweede oogsten Spirulina is eenvoudig - de bacteriën kunnen worden gespannen van haar kweekmedium met behulp van een filter en verbruikt rechtstreeks (of als alternatief gedroogd en vervolgens gegeten). Veel mensen groeien en oogsten van eigen Spirulina thuis. Als Spirulina is ontworpen voor de productie van een medicijn, kon u "nemen" de drug door het eten van het organisme, het elimineren van elke downstream processing. Ten slotte, Spirulina groeit in een hoogst alkalische omgeving, maken van sterilisatie veel gemakkelijker (meeste contaminerende microben kunnen niet groeien in de alkalische media).
En nu op de de Instructable...
