Hydrogel ‘biofactories’ می تواند meds در مکان های از راه دور

یک روش جدید برای تولید و حفظ داروها و مواد شیمیایی شامل تعبیه قابل حمل “biofactories” در آب بر اساس ژل شناخته شده به عنوان هیدروژل محققان گزارش.

این رویکرد می تواند کمک به مردم در روستاهای دور افتاده و یا در ماموریت های نظامی. در این شرایط عدم وجود داروخانه دکتر دفاتر و یا حتی اساسی تبرید باعث می شود آن را سخت برای دسترسی به داروهای حیاتی و کوچک دیگر مولکول ترکیبات.

“ما انتظار داریم این تحولات به پرداخت هزینه فن آوری های جدید برای بر روی تقاضا تولید کوچک-مولکول پپتید محصولات در آینده” می نویسد: Alshakim نلسون استادیار شیمی و عضو هیئت علمی در مولکولی مهندسی و علوم موسسه در دانشگاه واشنگتن در یک تفسیر همراه کاغذ در طبیعت ارتباطات.

“این فن آوری خواهد بود به ویژه قابل استفاده در کنترل از راه دور و یا جدا شده از مناطق که در آن فضا و منابع محدود هستند که می تواند شامل ماموریت های فضایی سرنشین دار و یا شخصی داروها.”

Biofactories در hydrogel

این سیستم به طور موثر تعبیه شده میکروبی biofactories—سلول های مهندسی شده برای overproduce یک محصول—به جامد داربست از یک hydrogel اجازه می دهد برای حمل و بهینه سازی تولید. این اولین هيدروژل بر اساس سیستم برای سازماندهی هر دو فرد میکروب ها و کنسرسیوم در لحظه تولید ارزش بالا شیمیایی مواد خام مورد استفاده برای فرآیندهای مانند سوخت و تولید دارو. این سیستم می تواند تولید محصولات در عرض چند ساعت تا چند روز است.

“بسیاری از مواد شیمیایی و سوخت, مواد غذایی و دارویی استفاده می کنیم تکیه بر سنتی تخمیر تکنولوژی می گوید:” Hal Alper استاد مهندسی شیمی در دانشگاه تگزاس در آستین.

“ما فن آوری آدرس های قوی محدودیت در زمینه زیست شناسی مصنوعی و bioprocessing یعنی توانایی ارائه یک ابزار برای هر دو بر روی تقاضا و تکرار استفاده و تولید مواد شیمیایی و آنتی بیوتیک ها از هر دو مونو – و co-فرهنگ,” او می گوید.

به عنوان یک crosslinked پلیمر های هيدروژل مورد استفاده در این کار می تواند 3D چاپ شده و یا به صورت دستی اکسترود شده. ژل مواد همراه با سلول های داخل جریان می توانید مانند یک مایع و سپس سخت پس از قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش نور است. در نتیجه پلیمر شبکه به اندازه کافی بزرگ است برای مولکول ها و پروتئین ها را به حرکت از طریق آن فضا بیش از حد کوچک است برای سلول به بیرون نشت میکند.

این تیم همچنین دریافتند که یخ خشک شدن هيدروژل سیستم می تواند به طور موثر حفظ تخمیر ظرفیت biofactories تا زمانی که آنها مورد نیاز در آینده است. نتیجه freeze-drying تا حدودی شبیه باستانی مومیایی چروکیده اما به خوبی حفظ شود.

برای احیای hydrogel محققان به سادگی با اضافه کردن آب و شکر و دیگر مواد مغذی اساسی و سلول ها می تواند به از سرگیری تولید فقط به عنوان موثر به عنوان قبل از حفظ روند.

پلاگین و بازی

یکی از برنامه های جدید این پلت فرم را قادر می سازد توانایی ترکیب مختلف موجودات زنده به نام کنسرسیوم هم در راه است که بهتر و سنتی در مقیاس بزرگ بركترس.

در خصوص این سیستم را قادر می سازد یک plug-and-play رویکرد به ترکیب و بهینه سازی تولید مواد شیمیایی. برای مثال اگر یک مجموعه ای از آنزیم ها این نسخهها کار میکند بهترین در باکتری E. coliدر حالی که دیگر با این نسخهها کار بهترین در جوانه زدن مخمر دو ارگانیسم می تواند با هم کار کنند به نحو مستقیما به محصول. تیم تحقیقاتی تست شده هر دو از این موجودات.

این پلت فرم است که سود اضافه شده از عملکرد چند تکلیفی نگه داشتن انواع مختلف سلول های جدا شده در حالی که رشد آنها جلوگیری از مصرف بیش از و کشتن دیگران است. به همین ترتیب با آزمایش طیف وسیعی از درجه حرارت این تیم می تواند کنترل دینامیک سیستم نگه داشتن رشد متعدد همراه انواع متعادل است.

در نهایت این تیم نشان داد مداوم تکرار استفاده از سیستم—با سلول های مخمر—در طول دوره از یک سال تمام بدون کاهش در عملکرد نشان می دهد پایداری این روند در طول زمان است.

دستی و قابل حمل

داروها مانند آنتی بیوتیک ها باید ثابت و ماندگاري خاص نیاز شرایط ذخیره سازی. قابل حمل از یک biofactory است که می تواند در تولید این مولکول باعث می شود hydrogel سیستم مفید باشد به خصوص در مکان های از راه دور که اصلا دسترسی به سردخانه برای ذخیره داروها.

این امر همچنین می تواند کوچک و جمع و جور راه برای حفظ دسترسی به چندین داروها و دیگر مواد شیمیایی ضروری است که هیچ دسترسی به یک داروخانه یا فروشگاه مانند در طول یک ماموریت نظامی یا ماموریت به مریخ است. اگر چه نه کاملا وجود دارد و در عین حال امکانات امیدوار کننده است.

“این فن آوری می توان به طیف گسترده ای از محصولات و انواع سلول. ما مهندسین و دانشمندان قادر به پلاگین و بازی با کنسرسیوم های مختلف از سلول ها برای تولید محصولات متنوع مورد نیاز برای یک سناریوی خاص,” Alper می گوید. “که بخشی از آنچه که باعث می شود این تکنولوژی بسیار هیجان انگیز است.”

اضافی نویسندگان از دانشگاه واشنگتن و دانشگاه تگزاس. بودجه برای تحقیقات اومد از کمیل و هنری دریفوس پایه دانشگاه واشنگتن و خانواده سلطنتی تحقیقات صندوق.

منبع: دانشگاه واشنگتن

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im