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(shù)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(shù)領(lǐng)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(gòu)建的新型機器,，其設(shè)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(yīng)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(shù)來增強設(shè)計流程，用透明和柔性材料進行打印,，并最終實現(xiàn)合成生物學(xué)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(chǎn)品的設(shè)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(jīng)濟實惠的藥物和疫苗的開發(fā)和生產(chǎn),，其中3D打印微型設(shè)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(yīng)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(shè)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(yīng)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(lǐng)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(yīng)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(zhì)傳遞到細胞中,。憑借生物計算機按需生成生物學(xué)和數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中獲得有價值的見解。當(dāng)時,，BiologIC 首席執(zhí)行官 Richard Vellacott 強調(diào)了生物計算機推動生物學(xué)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(xiàn)“生命科學(xué)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(dāng)?shù)睾献骰锇門ri-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(shè)計復(fù)雜的組件，無法通過傳統(tǒng)制造方法實現(xiàn),。團隊有效地利用全彩,、多材料打印技術(shù)來增強設(shè)計流程，用透明和柔性材料進行打印,，并最終實現(xiàn)合成生物學(xué)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(shè)備的生物相容性和穩(wěn)定性,。因此,，藥品制造商和合同、設(shè)計和制造組織 (CDMO) 現(xiàn)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(chǎn)成本,。BiologIC 的生物計算機預(yù)示著生物加工領(lǐng)域的變革時期。這類似于信息處理的出現(xiàn)所帶來的革命,。BiologIC 的首席科學(xué)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(yīng)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(gòu)生物計算機結(jié)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(yīng)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(yīng)用和需求,。

Barker 解釋道：“我們利用半導(dǎo)體行業(yè)的靈感設(shè)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(shù)和屬性,，然后將它們編碼到執(zhí)行工作流程每個步驟的設(shè)備中。在這個過程中,，我們使用3D打印將這些設(shè)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(guān)的活動,，并作為一個硬件架構(gòu)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(shè)備,。這可以讓我們從同一塊硬件運行不同的應(yīng)用程序,。”

憑借生命科學(xué),、3D 打印技術(shù)和集成電路設(shè)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,。