Stratasys 3D打印機助力BiologIC生物計算機的研發(fā)！

2023年7月，南極熊獲悉，生物技術公司BiologIC Technologies 創(chuàng)造了世界上第一臺生物計算機，開創(chuàng)了生物技術領域的新紀元。生物計算機是一種由高度集成的流體生物處理芯片構建的新型機器，其設計類似于計算機芯片，標志著推進生物處理向前邁出了重要一步。這種創(chuàng)新機器高度集成、模塊化和可配置，能夠在許多應用中運行端到端的先進生物過程。在這個過程中，團隊有效地利用全彩、多材料3D打印技術來增強設計流程，用透明和柔性材料進行打印，并最終實現合成生物學革命的愿景！



BiologIC 總部位于英國劍橋，該公司積極與商業(yè)合作伙伴合作，加快先進生物產品的設計、優(yōu)化和制造。作為芯片實驗室平臺的創(chuàng)建者，BiologIC 極大地加快了經濟實惠的藥物和疫苗的開發(fā)和生產，其中3D打印微型設備將多種實驗室功能集成到單個芯片上。這些芯片實驗室平臺能夠以更快、更高效且更具成本效益的方式分析生物樣本。它們的應用范圍廣泛，從藥物測試到護理點診斷。

在 Innovate UK 運營的 A4I 資助計劃的幫助下，BiologIC 獲得了國家測量實驗室(NML) 的專業(yè)知識和先進設備。此次合作極大地加深了 BiologIC 對芯片 3D 打印所用塑料材料與生物應用之間相互作用的理解。


△BiologIC Technologies 的工作流程

一年前，BiologIC 與Oxford Biomedica（快速發(fā)展的細胞和基因治療領域最著名的參與者之一）合作，創(chuàng)新了一種用于開發(fā)病毒載體的新型生物計算機系統(tǒng)。 BiologIC 為其生物計算機平臺開發(fā)新的應用程序，以推進 Oxford Biomedica 的病毒載體新型制造工藝，病毒載體是基因治療中常用的工具，用于將遺傳物質傳遞到細胞中。憑借生物計算機按需生成生物學和數據的能力，Oxford Biomedica 計劃利用該平臺創(chuàng)新新流程，集成傳統(tǒng)上獨立的工作流程，并從實時數據中獲得有價值的見解。當時，BiologIC 首席執(zhí)行官 Richard Vellacott 強調了生物計算機推動生物學革命的潛力，有助于以可持續(xù)和可訪問的方式解決疾病等全球問題。

在尋求實現“生命科學桌面計算機”的過程中，BiologIC 認為 3D 打印是一種變革性的解決方案。該公司決定投資一臺Stratasys J826 Prime 3D 打印機，這是一款來自 Stratasys 當地合作伙伴Tri-Tech的全彩、多材料打印機。該打印機促進了 BiologIC“生物處理單元”的創(chuàng)建，這是一種設計復雜的組件，無法通過傳統(tǒng)制造方法實現。團隊有效地利用全彩、多材料打印技術來增強設計流程，用透明和柔性材料進行打印，并最終實現合成生物學革命的愿景。


△BiologIC Technologies 投資 Stratasys 的 J826 Prime 3D 打印機。

BiologIC 表示他們顯著改善了其芯片實驗室設備的生物相容性和穩(wěn)定性。因此，藥品制造商和合同、設計和制造組織 (CDMO) 現在可以加快開發(fā)流程，從而縮短藥品和疫苗的上市時間并降低生產成本。BiologIC 的生物計算機預示著生物加工領域的變革時期。這類似于信息處理的出現所帶來的革命。BiologIC 的首席科學官科林·巴克 (Colin Barker) 將生物計算機描述為“盒子里的實驗室”，可重新編程以運行不同的應用程序，從用于細胞治療的細胞生長到食品制造。

Barker 表示，集成的可重構生物計算機結合了四個核​​心模塊：輸入/輸出模塊（IOB）、高級路由核心（ARC）、生物處理單元（BPU）和用于多種應用的傳感器核心。這一開創(chuàng)性的系統(tǒng)與​​軟件可編程性和增材制造方法一起，使 BiologIC 能夠快速重新配置系統(tǒng)，以滿足客戶的特定應用和需求。

Barker 解釋道：“我們利用半導體行業(yè)的靈感設計了硬件，規(guī)劃了實驗室工作流程的每個單元操作，并確定參數和屬性，然后將它們編碼到執(zhí)行工作流程每個步驟的設備中。在這個過程中，我們使用3D打印將這些設備的集合制造成功能塊，并將它們組合成一個集成的可編程系統(tǒng)，每個模塊都執(zhí)行一組相關的活動，并作為一個硬件架構組合在一起來運行這些完整的生物工作流程。工作流程可以通過軟件重新編程，以不同的方式使用不同的硬件設備。這可以讓我們從同一塊硬件運行不同的應用程序。”

憑借生命科學、3D 打印技術和集成電路設計的獨特交叉，BiologIC 將為藥物開發(fā)和制造的未來做出巨大的貢獻。