On-demand nga mga molekula: Usa ka katalogo sa dali nga magamit nga mga molekula

• Author:
• Ngalan sa tagsulat

  Quantumrun Foresight
• Disyembre 22, 2022

Katingbanan sa panabut

Ang sintetikong biology usa ka bag-ong siyensya sa kinabuhi nga nagpadapat sa mga prinsipyo sa inhenyeriya sa biology aron makahimo og bag-ong mga bahin ug sistema. Sa pagdiskubre sa tambal, ang sintetikong biology adunay potensyal nga magbag-o sa medikal nga pagtambal pinaagi sa paghimo sa mga molekula nga gipangayo. Ang dugay nga mga implikasyon sa kini nga mga molekula mahimong maglakip sa paggamit sa artipisyal nga paniktik aron mapadali ang proseso sa paghimo ug ang mga kompanya sa biopharma nga labi nga namuhunan sa kini nga nag-uswag nga merkado.

Konteksto sa on-demand nga mga molekula

Ang metabolic engineering nagtugot sa mga siyentista sa paggamit sa engineered nga mga selula aron makahimo og bag-o ug malungtarong mga molekula, sama sa renewable biofuels o mga tambal nga makapugong sa kanser. Uban sa daghang mga posibilidad nga gitanyag sa metabolic engineering, giisip kini nga usa sa "Top Ten Emerging Technologies" sa World Economic Forum kaniadtong 2016. Dugang pa, ang industriyalisadong biology gilauman nga makatabang sa pagpalambo sa mga nabag-o nga bioproduct ug mga materyales, pagpalambo sa mga pananom, ug paghimo sa bag-ong biomedical nga mga aplikasyon.

Ang sintetikong o hinimo sa lab nga biology nag-unang tumong mao ang paggamit sa mga prinsipyo sa inhenyero aron mapalambo ang genetic ug metabolic engineering. Ang sintetikong biology naglakip usab sa mga non-metabolic nga buluhaton, sama sa genetic modifications nga nagwagtang sa malaria-bearing lamok o engineered microbiome nga posibleng mopuli sa kemikal nga mga abono. Kini nga disiplina kusog nga mitubo, gisuportahan sa mga pag-uswag sa high-throughput phenotyping (ang proseso sa pag-assess sa genetic makeup o mga kinaiya), pagpadali sa DNA sequencing ug synthesis nga kapabilidad, ug CRISPR-enabled genetic editing.

Sa pag-uswag niini nga mga teknolohiya, ang mga kapabilidad sa mga tigdukiduki sa paghimo sa on-demand nga mga molekula ug mikrobyo alang sa tanang matang sa panukiduki. Sa partikular, ang pagkat-on sa makina (ML) usa ka epektibo nga himan nga makapadali sa paghimo sa mga sintetikong molekula pinaagi sa pagtagna kung giunsa ang paglihok sa usa ka biolohikal nga sistema. Pinaagi sa pagsabut sa mga sumbanan sa eksperimento nga datos, ang ML makahatag sa mga panagna nga wala kinahanglana ang usa ka intensive nga pagsabut kung giunsa kini molihok.

Makasamok nga epekto

Ang on-demand nga mga molekula nagpakita sa labing potensyal sa pagdiskobre sa tambal. Ang target sa tambal usa ka molekula nga nakabase sa protina nga adunay papel sa hinungdan sa mga sintomas sa sakit. Ang mga tambal molihok sa kini nga mga molekula aron mabag-o o mapahunong ang mga gimbuhaton nga nagdala sa mga sintomas sa sakit. Aron makit-an ang potensyal nga mga tambal, kanunay nga gigamit sa mga siyentista ang reverse nga pamaagi, nga nagtuon sa nahibal-an nga reaksyon aron mahibal-an kung unsang mga molekula ang nalambigit sa kana nga function. Kini nga teknik gitawag nga target deconvolution. Nagkinahanglan kini og komplikado nga kemikal ug microbiological nga mga pagtuon aron matul-id kung unsang molekula ang naghimo sa gitinguha nga function.

Ang sintetikong biology sa pagdiskubre sa tambal nagtugot sa mga siyentipiko sa pagdesinyo sa mga bag-ong himan aron masusi ang mga mekanismo sa sakit sa lebel sa molekula. Ang usa ka paagi sa pagbuhat niini mao ang pagdesinyo sa mga sintetikong sirkito, nga mga buhing sistema nga makahatag ug pagsabot kung unsang mga proseso ang nagakahitabo sa lebel sa selula. Kining sintetikong biology nga mga pamaagi sa pagdiskubre sa droga, nailhan nga genome mining, nakapausab sa medisina.

Usa ka pananglitan sa usa ka kompanya nga naghatag mga on-demand nga molekula mao ang GreenPharma nga nakabase sa France. Sumala sa site sa kompanya, ang Greenpharma nagmugna og mga kemikal para sa mga industriya sa parmasyutiko, kosmetiko, agrikultural, ug maayong kemikal sa barato nga presyo. Naghimo sila og custom synthesis nga mga molekula sa lebel sa gramo ngadto sa milligrams. Ang kompanya naghatag sa matag kliyente og usa ka gitudlo nga manedyer sa proyekto (Ph.D.) ug regular nga mga agwat sa pagreport. Ang laing kompanya sa siyensya sa kinabuhi nga nagtanyag niini nga serbisyo mao ang OTAVAChemicals nga nakabase sa Canada, nga adunay koleksyon sa 12 bilyon nga magamit nga on-demand nga mga molekula base sa katloan ka libo nga mga bloke sa pagtukod ug 44 nga in-house nga reaksyon. 

Mga implikasyon sa on-demand nga mga molekula

Ang mas lapad nga mga implikasyon sa on-demand nga mga molekula mahimong maglakip sa: 

• Ang mga siyensya sa kinabuhi lig-on nga namuhunan sa artipisyal nga paniktik ug ML aron mahibal-an ang mga bag-ong molekula ug sangkap sa kemikal nga idugang sa ilang mga database.
• Daghang mga kompanya nga adunay dali nga pag-access sa mga molekula nga gikinahanglan aron masusi pa ug mapalambo ang mga produkto ug himan. 
• Ang ubang mga siyentista nanawagan alang sa mga regulasyon o mga sumbanan aron masiguro nga ang mga kompanya wala mogamit sa pipila ka mga molekula alang sa ilegal nga panukiduki ug pag-uswag.
• Ang mga kompanya sa Biopharma grabe nga namuhunan sa ilang mga laboratoryo sa panukiduki aron mahimo ang on-demand ug microbe engineering ingon usa ka serbisyo alang sa ubang mga kompanya sa biotech ug mga organisasyon sa panukiduki.
• Ang sintetikong biology nga nagtugot alang sa pagpalambo sa buhi nga mga robot ug nanoparticle nga makahimo sa mga operasyon ug makahatag og mga genetic nga terapiya.
• Nadugangan nga pagsalig sa mga virtual nga merkado alang sa mga suplay sa kemikal, nga makapaarang sa mga negosyo nga paspas nga magkuha ug makakuha mga piho nga molekula, pagpauswag sa ilang kahusayan sa operasyon ug pagkunhod sa oras-sa-merkado alang sa mga bag-ong produkto.
• Ang mga gobyerno nga nagpatuman sa mga palisiya aron madumala ang etikal nga implikasyon ug kahilwasan sa sintetikong biology, labi na sa konteksto sa pagpalambo sa buhi nga mga robot ug nanoparticle alang sa medikal nga aplikasyon.
• Ang mga institusyong pang-edukasyon nga nagbag-o sa mga kurikulum aron maapil ang labi ka abante nga mga hilisgutan sa sintetikong biology ug siyensya sa molekular, nag-andam sa sunod nga henerasyon sa mga siyentipiko alang sa mga nag-uswag nga mga hagit ug mga oportunidad sa kini nga mga natad.

Mga pangutana nga hunahunaon

• Unsa ang uban nga mga potensyal nga paggamit nga mga kaso sa on-demand nga mga molekula?
• Unsa pa kaha nga kini nga serbisyo makapausab sa siyentipikong panukiduki ug kalamboan?