據美國麻省理工學院(MIT)網站最近消息,該校研究團隊在國防部先進研究項目局(DARPA)資助下,開發出一種便攜式微生物反應器,能按需產出多種生物藥品,為個性化藥物生產提供了一種可行的途徑。
生物製藥通常是在大規模、集中化的發酵工廠進行,然後再運往各個醫療機構。在戰場和偏遠地區,要迅速獲得病人所需藥物有很大困難。MIT電子學研究實驗室合成生物學集團負責人蒂姆·陸說,如果每個人都需要自己的藥物生產線是非常昂貴的,如能設計一種簡單的細菌或一類菌團,將能以合理的成本生產多種生物藥品或抗生素。
該團隊開發的反應器主要包括排布著微流線路的塑料芯片、監控化學環境的光學傳感器和一個既能留住細胞,又能分離藥用蛋白質的過濾器。反應器上有一層透氣的膜讓細胞能輕鬆呼吸,傳感器持續監控氧氣濃度、溫度、pH值、細胞密度等,以確保細胞最佳生長環境。所用細胞是一種改良的可編程酵母菌,把含有不同化學觸發劑的液體送入反應器與酵母菌細胞混合,可誘導它們表達兩種治療用蛋白質。
據悉,把細胞放在雌激素β-雌二醇中,它們會表達重組人生長激素(rHGH);把酵母菌細胞放在甲醇中,會表達蛋白幹擾素。要讓細胞改變產物,需讓液體流過過濾器,隻留下細胞,再加入含另一種化學觸發劑的液體,就能刺激它們產出不同的蛋白質。
目前,該團隊正在研究將這種反應器係統納入組合治療方案中,最終能帶到戰場上,用於在醫療站生產藥物,也可在偏遠鄉村用來製造疫苗預防疾病暴發。
加州大學伯克利分校生物工程教授魯克·P·李表示,研究團隊演示了一種合理而實用的藥品生產方法,這種設備是整合得最好的微流控係統之一,為個性化藥物生產提供了一種可靠的途徑。
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