合成生物學

國家發(fā)改委印發(fā)的《“十四五”生物經濟發(fā)展規(guī)劃》(以下簡稱規(guī)劃)，是我國首個生物經濟五年規(guī)劃，據(jù)中信證券預計，2020-2025年，全球合成生物市場規(guī)模將保持22.5%的高年均復合增速，至2025年有望突破200億美元。規(guī)劃中多次提及“合成生物學”，覆蓋醫(yī)療健康、食品消費等領域，并指出：推動合成生物學技術創(chuàng)新，突破生物制造菌種計算設計、高通量篩選、高效表達、精準調控等關鍵技術，有序推動在新藥開發(fā)、疾病治療、農業(yè)生產、物質合成、環(huán)境保護、能源供應和新材料開發(fā)等領域應用。以下是各領域的典型應用案例：  

01中國科學院天津工業(yè)生物技術研究所：二氧化碳人工合成淀粉，使淀粉生產的傳統(tǒng)農業(yè)種植模式向工業(yè)車間生產模式轉變成為可能（食品領域）

02凱賽生物：微生物菌株合成PA單體，開啟生物基尼龍大場景應用（化工原料）

03華熙生物：賦能生物活性物質原料，合成生物學助力“雙碳”目標（物質合成）

04硅羿科技：制備RNA納米農藥，推動綠色防控高質量發(fā)展（農業(yè)生產）

05態(tài)創(chuàng)生物：定向進化技術，將小分子肽生物合成效率提高40倍（美妝個護）

06微構工場：提高PHA產效，量產規(guī)模邁向萬噸級（新材料開發(fā)）

07弈柯萊生物：打造八大核心技術平臺 研發(fā)西格列汀關鍵中間體合成技術（生物醫(yī)藥）

“合成生物學”生產鏈條：合成是從原料到菌種再到產品的全鏈條設計和優(yōu)化。可以在改造和優(yōu)化天然表達體系的同時，將動物源和植物源的代謝路徑構建到微生物生產鏈條體系中，重新合成全新的人工生物體系，最終實現(xiàn)目標代謝物的異源表達，將原料以較高的速率最大限度地轉化為產物。

新芝解決方案——研發(fā)階段

01.菌種設計——質粒構建

▲SCIENTZ-2C基因導入儀

產品特點

效率高：轉化時間短、轉化率高、重復性優(yōu)異

智能儲存：可存儲實驗參數(shù)，方便用戶調取

控制精準：采用微處理器控制的脈沖放電

外形美觀：整機一體化設計，顯示直觀，操作簡單

02.高通量篩選——分析前處理

▲NP系列全自動核酸提取儀（左邊為NP-2032,右邊為NP-1096）

產品特點

一致性：采用移動磁珠而不是液體，去除液體殘留風險，保障磁珠完全回收，CV<3%，保持高度的一致性性能

便捷性：彩色觸摸屏，可自由編程或調用內置程序，操作便捷，適應您的實驗室的需要

通用性：軟件耗材開放，配套自主配品牌同時也可搭配市場磁珠法試劑盒

全國售后保障：全國各地設有當?shù)剞k事處，可提供不定期設備巡檢維護服務，同時24小時響應用戶需求

▲SCIENTZ18-A 超聲波DNA打斷儀

產品特點

損耗小：最小可處理5μl

通量大：一次最多可處理12個樣本

范圍廣：100-1000bp

污染低：非接觸式封閉破碎，最大程度降低污染風險

等溫處理：標配冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，避免溫度過高對樣本造成損壞

▲ASP系列全自動液體分裝平臺（左圖為單板位，右圖為5板位）

產品特點

快速高效：高效自動化代替人工處理：提升3-4倍效率

多種場景：核酸提取 - 深孔板 、PCR擴增管、各規(guī)格離心管、試劑瓶、西林瓶等

高性能泵體：多種原理的防堵塞泵體（計量、蠕動、注射泵），保障儀器的穩(wěn)定性

靈活軟件：支持行/列/板的自由設置分裝，體積大小可任意設置

03.高通量篩選——動態(tài)學分析

▲MGC-200系列微生物生長曲線分析儀

產品特點

高通量：實現(xiàn)192樣品同時長時間培養(yǎng)加監(jiān)測

多模塊：專利的不同通量模塊快速切換識別功能

全光譜：300-850nm全波段數(shù)據(jù)讀取功能

多功能：支持生長曲線及標準曲線雙分析模式

04.精準調控——發(fā)酵優(yōu)化

▲MPB系列平行生物反應器

產品特點 

精確化：一鍵啟停，一鍵控制，平行性好；每個單元參數(shù)獨立控制工藝優(yōu)化可靠性高

微縮化：一體化設計，節(jié)省實驗室空間(體積小巧）；原料使用成本較低；罐體摸索工藝可用于放大

平臺化：多臺設備任意擴展形成高通量發(fā)酵平臺；跨設備間發(fā)酵罐分組；跨設備平行性

便捷化：快插式接口，即插即用功能；分區(qū)清晰，易學易用易維護，維修成本低；標識清楚，防呆設計

新芝解決方案——研發(fā)階段

01.成品制備——分離純化前處理

▲高壓均質機（左邊為實驗型SCIENTZ系列，右邊為中試型PHA系列）

產品特點 

發(fā)明專利：內置冷卻器結構設計

破碎效率高：物料粒徑可均勻細化到100nm以下，破碎率大于95%

多功能選配：金剛石破碎閥或司太立乳化閥

溫度可控：冷卻接頭進出口與恒溫槽相接，有效控制均質物料溫度上升

在線排氣：操作簡單

▲高速冷凍離心機（左邊為小容量HSC-2015L，右邊為大容量HSC-3020L）

產品特點

降溫快：高速運轉，室溫將至4℃僅需6min（10min HSC-3020L）

控溫準：滿載狀態(tài)，最高轉速控溫精度可達±0.1℃（±1℃ HSC-2015L）

轉子多：10種規(guī)格轉子可選（3種轉子 HSC-2015L）

升速快：升至最高轉速僅需15s （25s HSC-3020L）

02.成品制備——凍干保存

產品特點

凍干量大：用于較多樣品的凍干，凍干面積0.2㎡，0.3㎡，0.5㎡，1㎡，2㎡等均可選擇

自主控溫：可編制升降溫曲線，對樣品升溫、降溫自動控制，對樣品提供溫度補償，有效控制凍干時間

原位干燥：凍干倉與冷阱分離，整個干燥過程無需挪動樣品，冷凍干燥全過程都在凍干倉內完成

樣式多變：除現(xiàn)有的一體機的樣式之外，也有分體式、嵌入式等樣式可供選擇