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便携式微生物反应器,可实现按需制药

据美国麻省理工学院(MIT)网站最近消息,该校研究团队在国防部先进研究项目局(DARPA)资助下,开发出一种便携式微生物反应器,能按需产出多种生物药品,为个性化药物生产提供了一种可行的途径。

生物制药通常是在大规模、集中化的发酵工厂进行,然后再运往各个医疗机构。在战场和偏远地区,要迅速获得病人所需药物有很大困难。MIT电子学研究实验室合成生物学集团负责人蒂姆·陆说,如果每个人都需要自己的药物生产线是非常昂贵的,如能设计一种简单的细菌或一类菌团,将能以合理的成本生产多种生物药品或抗生素。

该团队开发的反应器主要包括排布着微流线路的塑料芯片、监控化学环境的光学传感器和一个既能留住细胞,又能分离药用蛋白质的过滤器。反应器上有一层透气的膜让细胞能轻松呼吸,传感器持续监控氧气浓度、温度、pH值、细胞密度等,以确保细胞最佳生长环境。所用细胞是一种改良的可编程酵母菌,把含有不同化学触发剂的液体送入反应器与酵母菌细胞混合,可诱导它们表达两种治疗用蛋白质。

据悉,把细胞放在雌激素β-雌二醇中,它们会表达重组人生长激素(rHGH);把酵母菌细胞放在甲醇中,会表达蛋白干扰素。要让细胞改变产物,需让液体流过过滤器,只留下细胞,再加入含另一种化学触发剂的液体,就能刺激它们产出不同的蛋白质。

目前,该团队正在研究将这种反应器系统纳入组合治疗方案中,最终能带到战场上,用于在医疗站生产药物,也可在偏远乡村用来制造疫苗预防疾病暴发。

加州大学伯克利分校生物工程教授鲁克·P·李表示,研究团队演示了一种合理而实用的药品生产方法,这种设备是整合得最好的微流控系统之一,为个性化药物生产提供了一种可靠的途径。

内容来源:    科技日报

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