Kuantumrun

KREDIT GAMBAR:

iStock

Molekul on-demand: Katalog molekul sing kasedhiya

Perusahaan ilmu hayat nggunakake biologi sintetik lan kemajuan teknik genetik kanggo nggawe molekul apa wae sing dibutuhake.

Babagan Author:
Jeneng panganggit
Quantumrun Foresight
Desember 22, 2022

Ringkesan wawasan

Biologi sintetis minangka ilmu urip sing berkembang sing ngetrapake prinsip teknik ing biologi kanggo nggawe bagean lan sistem anyar. Ing panemuan obat, biologi sintetik duweni potensi kanggo ngowahi revolusi perawatan medis kanthi nggawe molekul on-demand. Implikasi jangka panjang molekul kasebut bisa uga kalebu nggunakake intelijen buatan kanggo nyepetake proses nggawe lan perusahaan biopharma akeh nandur modal ing pasar sing berkembang iki.

Konteks molekul on-demand

Teknik metabolik ngidini para ilmuwan nggunakake sel sing direkayasa kanggo nggawe molekul anyar lan lestari, kayata biofuel sing bisa dianyari utawa obat-obatan nyegah kanker. Kanthi akeh kemungkinan sing ditawakake teknik metabolik, iki dianggep minangka salah sawijining "Top Ten Emerging Technologies" dening Forum Ekonomi Donya ing 2016. Kajaba iku, biologi industri diajab bisa mbantu ngembangake produk lan bahan bio sing bisa dianyari, nambah panen, lan ngaktifake anyar. aplikasi biomedis.

Tujuan utama biologi sintetis utawa digawe laboratorium yaiku nggunakake prinsip teknik kanggo ningkatake teknik genetik lan metabolik. Biologi sintetis uga nyakup tugas non-metabolik, kayata modifikasi genetik sing ngilangi nyamuk malaria utawa mikrobioma rekayasa sing bisa ngganti pupuk kimia. Disiplin iki berkembang kanthi cepet, didhukung dening kemajuan ing fenotipe high-throughput (proses ngevaluasi dandanan utawa sifat genetis), nyepetake kemampuan urutan lan sintesis DNA, lan nyunting genetik sing diaktifake CRISPR.

Nalika teknologi kasebut maju, uga kemampuan peneliti kanggo nggawe molekul lan mikroba sing dikarepake kanggo kabeh jinis riset. Khususe, machine learning (ML) minangka alat efektif sing bisa nglacak kanthi cepet nggawe molekul sintetik kanthi prédhiksi kepriye tumindake sistem biologi. Kanthi ngerteni pola ing data eksperimen, ML bisa nyedhiyakake prediksi tanpa mbutuhake pangerten intensif babagan cara kerjane.

Dampak gangguan

Molekul on-demand nuduhake paling potensial ing panemuan obat. Sasaran obat yaiku molekul basis protein sing nduweni peran nyebabake gejala penyakit. Obat-obatan tumindak ing molekul kasebut kanggo ngganti utawa mungkasi fungsi sing nyebabake gejala penyakit. Kanggo nemokake obat-obatan sing potensial, para ilmuwan kerep nggunakake cara mbalikke, sing nyinaoni reaksi sing dikenal kanggo nemtokake molekul sing melu fungsi kasebut. Teknik iki diarani target deconvolution. Mbutuhake studi kimia lan mikrobiologi sing rumit kanggo nemtokake molekul sing nindakake fungsi sing dikarepake.

Biologi sintetis ing panemuan obat ngidini para ilmuwan ngrancang alat anyar kanggo neliti mekanisme penyakit ing tingkat molekuler. Salah siji cara kanggo nindakake iki yaiku kanthi ngrancang sirkuit sintetik, yaiku sistem urip sing bisa menehi wawasan babagan proses sing ditindakake ing tingkat sel. Pendekatan biologi sintetik iki kanggo panemuan obat, sing dikenal minangka pertambangan genom, wis ngrevolusi obat.

Conto perusahaan sing nyedhiyakake molekul on-demand yaiku GreenPharma sing berbasis ing Prancis. Miturut situs perusahaan, Greenpharma nggawe bahan kimia kanggo industri farmasi, kosmetik, pertanian, lan kimia kanthi rega terjangkau. Dheweke ngasilake molekul sintesis khusus ing tingkat gram nganti miligram. Perusahaan nyedhiyakake saben klien manajer proyek sing ditunjuk (Ph.D.) lan interval pelaporan biasa. Perusahaan ilmu urip liyane sing nawakake layanan iki yaiku OTAVAChemicals berbasis Kanada, sing nduwe koleksi 12 milyar molekul on-demand sing bisa diakses adhedhasar telung puluh ewu blok bangunan lan 44 reaksi ing omah.

Implikasi molekul on-demand

Implikasi sing luwih akeh saka molekul on-demand bisa uga kalebu:

Perusahaan ilmu urip nandur modal ing intelijen buatan lan ML kanggo nemokake molekul lan komponen kimia anyar kanggo ditambahake menyang database.
Perusahaan liyane sing duwe akses luwih gampang menyang molekul sing dibutuhake kanggo njelajah luwih lanjut lan ngembangake produk lan alat.
Sawetara ilmuwan njaluk peraturan utawa standar kanggo mesthekake yen perusahaan ora nggunakake sawetara molekul kanggo riset lan pangembangan ilegal.
Perusahaan Biopharma nandur modal akeh ing laboratorium riset kanggo ngaktifake teknik on-demand lan mikroba minangka layanan kanggo perusahaan biotek lan organisasi riset liyane.
Biologi sintetis ngidini pangembangan robot urip lan nanopartikel sing bisa nindakake operasi lan ngirim terapi genetik.
Nambah katergantungan ing pasar virtual kanggo pasokan bahan kimia, ngidini bisnis kanthi cepet sumber lan entuk molekul tartamtu, nambah efisiensi operasional lan nyuda wektu kanggo pasar kanggo produk anyar.
Pamrentah sing ngetrapake kabijakan kanggo ngatur implikasi etika lan masalah keamanan biologi sintetik, utamane ing konteks ngembangake robot urip lan nanopartikel kanggo aplikasi medis.
Institusi pendhidhikan ngowahi kurikulum kanggo nyakup topik sing luwih maju ing biologi sintetik lan ilmu molekuler, nyiapake para ilmuwan generasi sabanjure kanggo tantangan lan kesempatan sing muncul ing lapangan kasebut.