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【瑞士步琦】聚焦合成生物學新技術新方法

【瑞士步琦】聚焦合成生物學新技術新方法
步琦  2024-11-22  |  閱讀:114

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聚焦合成生物學新技術

新方法


合成生物學是在工程學思想指導下,按照特定目標理性設計、改造乃至從頭重新合成生物體系,其本質是讓細胞為人類工作生產想要的物質,用以解決人類食品缺乏、能源緊缺、環境污染、醫療健康等各方面的問題。它把“自下而上”的“建造”理念與系統生物學“自上而下”的“分析”理念相結合,利用自然界中已有物質的多樣性,構建具有可預測和可控制特性的遺傳、代謝或信號網絡的合成成分。當前,合成生物學產業及市場呈現出蓬勃發展的態勢。


從產業角度來看,合成生物學正逐漸成為引領未來的關鍵領域之一。它融合了生物學、化學、工程學等多學科知識,為解決諸多全球性挑戰提供了新的思路和方法。在醫療領域,合成生物學推動了新型藥物的研發和生產,有望為攻克疑難病癥帶來突破。在農業方面,通過合成生物學技術可以培育出更具抗逆性的作物品種,提高糧食產量和質量。在工業領域,合成生物學生產出可持續的生物材料和化學品,減少對傳統石油化工的依賴,降低環境污染。


在市場方面,合成生物學的發展前景廣闊。隨著技術的不斷進步和成本的逐漸降低,越來越多的企業開始涉足這一領域。風險投資的涌入也為合成生物學的創新提供了強大的資金支持。同時,消費者對可持續發展和綠色產品的需求不斷增長,為合成生物學市場的拓展創造了有利條件。


展望未來,合成生物學產業及市場有望迎來更加輝煌的發展,無論在醫療、農業亦或是工業領域,都將為社會帶來無與倫比的貢獻。


隨著合成生物學的火熱發展,對儀器制造業也帶來了無限的商機可能性。


首先,在研發階段,合成生物學對高精度的科學儀器需求旺盛。基因測序儀成為關鍵工具,能夠幫助科學家深入了解生物的基因密碼,為合成生物的設計提供基礎數據。基因合成儀則如同“生物建筑師”的畫筆,精確地構建所需的基因片段。蛋白質分析儀器,如質譜儀等,可細致剖析蛋白質的結構和功能,為合成生物學中對蛋白質的調控和設計提供有力支持。


其次,在生產過程中,自動化與集成化儀器系統大顯身手。實驗室自動化工作站能夠高效整合繁瑣的實驗步驟,提高合成生物產品的研發和生產效率。


再者,過程監控與質量控制環節離不開先進的科學儀器。在線監測儀器如近紅外光譜儀等,可實時掌握生產過程中的關鍵信息,確保產品質量穩定。而在后端的樣品分離純化方向,液相色譜儀在嚴格把關合成生物產品的純度和活性方面,也將發揮無可比擬的作用,以此來滿足市場對高質量產品的要求。


最后,人工智能輔助設計與分析軟件及配套硬件也逐漸成為熱門,推動科學儀器行業邁向智能化新高度。


總之,合成生物學產業如同強勁的引擎,驅動著科學儀器行業不斷開拓創新,迎來蓬勃發展的新機遇。


步琦公司作為先進的儀器設備供應商,擁有豐富的產品線,在合成生物學方面也為用戶在發酵產物的后處理提供完善的解決方案。


其中包括:





 菌株/底盤細胞的保存


合成生物學中常常需要保存和運輸各種微生物菌種或底盤細胞,而冷凍干燥可以有效地保持微生物的活性和穩定性,延長其保存時間,并且便于長途運輸。


步琦公司在冷凍干燥領域擁有性能卓越的冷凍干燥儀 L-200/L-300


 L-200


產品特點:

  • 冷凝器溫度 -55°C or -105℃

  • 捕冰能力:6kg or 無極限

  • 無需待機等待除冰

  • 靈活搭配組合,經久耐用





 發酵過程的監控與調控


通過將近紅外光譜與計算模型相結合,可以實時監測反應過程中的代謝產物積累和底物消耗情況,優化如 pH 值、溫度和氧氣濃度等參數。通過實時監測這些參數,并對發酵系統進行反饋控制,可以提高生產過程的穩定性和產物質量。步琦公司在發酵監控領域擁有精準穩定的旁線近紅外和在線近紅外系統。

 在線近紅外


產品特點:

  • 多探頭系統

  • 串聯并聯并行,靈活布局,節約光纖

  • 雙燈源設計





 發酵后樣品中氮含量測定


通過凱氏定氮法對發酵后的產物中總氮/偶氮/氨氮等成分進行快速準確的鑒定。步琦公司在凱氏定氮儀方面有多款型號支持不同應用用途


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 K-365


產品特點:

  • 全自動系統

  • 快速準確

  • AutoDist 功能





 發酵產物的濃縮處理


發酵產物的濃縮對于后端的研究至關重要,通過旋轉蒸發儀可以快速、高效地去除溶劑,使得樣品濃縮,有利于后續的實驗操作。此外,旋轉蒸發儀還可以用于制備生物活性物質的溶液,如藥物、酶等,以便進行生物學實驗或應用。作為世界上第一臺商用旋轉蒸發儀的發明者,步琦公司在樣品濃縮領域有著非常豐富和領先的經驗。


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 R-300


產品特點:

  • 防爆沸/自動蒸餾功能

  • 全自動操系統

  • 220℃ 加熱 / 5L 水浴鍋

  • 隔膜變頻泵,節能安靜





濃縮樣品的分離純化


合成生物學中合成的化合物往往需要進行分離和純化,以獲取目標產物。通過先進的色譜分離技術,可幫助用戶更加快速的提純合成產物,幫助去除雜質,得到純凈的目標物質。步琦公司擁有智能且卓越的中高壓制備液相色譜 Pure 系列以及更加快速高效且綠色環保的超臨界流體色譜。


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 Pure


產品特點:

  • 中高壓一體色譜

  • 封閉式餾分收集器

  • 雙檢測器系統

  • 智能化方法開發功能


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 SFC


產品特點:

  • 高效快速的疊加進樣功能

  • 封閉式餾分收集器

  • 獨立的 GLS 氣液分離器

  • 環保且經濟的使用成本





 極具創意的工藝開發


根據生產數據和產物質量,不斷優化工藝參數,提高生產效率和回收率,為后續大規模商業化生產做準備是必不可少的,而通過噴霧干燥的形式被廣泛的應用于產物的連續生產與保存,并且與傳統的離心或過濾方法相比,噴霧干燥通常能更有效地回收溶劑,降低能耗。而目標產物的微膠囊化的工藝模式也為未來的商業化提供靈感。步琦公司在這兩方面也具備相當聞名且優異的噴霧干燥儀 S-300 以及微膠囊造粒儀 B-395。


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 S-300


產品特點:

  • 智能自動化功能

  • 多參數嚴格控制

  • 高樣品回收率

  • 防靜電涂層設計


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 B-395


產品特點:

  • 全自動樣品微球化

  • 無菌衛生環境




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