合成生物學(xué)正在改變生物制造的模式
通過DBTL循環(huán)將理性設(shè)計帶入到傳統(tǒng)生物制造領(lǐng)域
與傳統(tǒng)的生物制造不同，合成生物學(xué)的典型特征是將理性設(shè)計原則應(yīng)用于工程化生物通路中各生物元件的設(shè)計與組裝，提升傳統(tǒng)生物制造的效率。通過DNA元件的模塊化設(shè)計，能夠通過替換單個組件來組裝出更多樣化的載體。而組裝過程的自動化則顯著減少了構(gòu)建多種DNA結(jié)構(gòu)所需的時間、人力和成本，從而在縮短整體開發(fā)周期的同時提高通量。在該流程中，雙鏈DNA片段經(jīng)過特殊設(shè)計以便于基因構(gòu)建。組裝完成的構(gòu)建體通常會被克隆至表達載體，并通過菌落qPCR或新一代測序（NGS）進行驗證。隨后，這些合成構(gòu)建體將在多種功能實驗中進行系統(tǒng)分析?；趯嶒灲Y(jié)果反饋，可對構(gòu)建體進行優(yōu)化改進。如此循環(huán)往復(fù)"設(shè)計-構(gòu)建-測試-學(xué)習(xí)"（DBTL）這一閉環(huán)流程，直至獲得具有目標(biāo)功能的DNA構(gòu)建體。
合成生物產(chǎn)品正在顛覆傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)
合成生物正在通過創(chuàng)新性的產(chǎn)品改寫傳統(tǒng)領(lǐng)域的競爭格局
護膚品領(lǐng)域：重組人源膠原蛋白
重組人源膠原蛋白通過現(xiàn)代合成生物技術(shù)在真核細胞中高效表達，其序列和結(jié)構(gòu)與人體天然膠原蛋白完全一致，具備卓越的生物相容性和極低的免疫原性。這些特性使其被廣泛應(yīng)用于創(chuàng)面修復(fù)、粘膜修復(fù)、護膚及皺紋修復(fù)等領(lǐng)域，能夠有效促進組織再生，加速傷口愈合，改善皮膚彈性并減緩老化跡象。目前，重組膠原蛋白的主要產(chǎn)品形式包括功能敷料、功能性護膚品和植入劑，同時它還展現(xiàn)出在智能組織工程及個性化美容方案中的發(fā)展?jié)摿?，滿足醫(yī)療美容及生物技術(shù)領(lǐng)域的多樣化需求。
健康食品領(lǐng)域：阿洛酮糖
阿洛酮糖是一種極具潛力的新型功能性稀有糖，其甜度約為蔗糖的70%，具有純正的口感，同時幾乎不含卡路里，展現(xiàn)出降血糖、抗氧化及神經(jīng)保護等顯著的保健與藥用功能。目前，其工業(yè)化生產(chǎn)主要依賴全細胞酶催化法，通過糖異構(gòu)酶實現(xiàn)果糖與阿洛酮糖之間的高效轉(zhuǎn)化。然而，這一過程中需要在高溫、高滲透壓等苛刻條件下運行，對酶的活性與宿主菌的穩(wěn)定性構(gòu)成了嚴峻挑戰(zhàn)。為克服這些限制，創(chuàng)新的合成生物技術(shù)采用大腸桿菌為底盤，對菌株進行定向進化和精確改造，不僅顯著提高了生產(chǎn)效率，還大幅降低了生產(chǎn)成本。
植物提取物領(lǐng)域：青蒿素
青蒿素是一種從黃花蒿中提取的化合物，具有顯著的抗瘧疾作用。它是目前治療惡性瘧原蟲瘧疾最有效的藥物之一。合成生物法生產(chǎn)青蒿素是突破傳統(tǒng)植物提取局限的革命性技術(shù)，其核心是通過微生物細胞工廠高效合成青蒿素前體，并結(jié)合化學(xué)半合成實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。傳統(tǒng)青蒿素依賴黃花蒿種植，提取率低且受氣候影響，而合成生物技術(shù)通過重構(gòu)青蒿素的生物合成途徑，在工程化酵母或大腸桿菌中實現(xiàn)關(guān)鍵前體（如紫穗槐二烯、青蒿酸）的異源表達。這一技術(shù)突破使100立方米發(fā)酵罐的產(chǎn)量相當(dāng)于5萬畝種植規(guī)模，成本降低90%，為全球抗瘧藥物供應(yīng)提供了可持續(xù)、高性價比的解決方案，同時減少對土地資源和化石能源的依賴。
賽百盛（SBS Genetech）：合成生物領(lǐng)域重要參與者
生命科學(xué)領(lǐng)域逾20年的深耕積累，技術(shù)實力與產(chǎn)業(yè)貢獻獲得多家國際權(quán)威第三方調(diào)研機構(gòu)的一致認可
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