ORNL无细胞蛋白质合成是潜在的救星

通过能源部橡树岭国家实验室开发的无细胞蛋白质合成系统，可以挽救在偏远地区受伤的士兵和其他人的生命。该设备由该实验室生物科学部门的Andrea Timm和Scott Retterer领导的团队创​​建，使用微制造生物反应器来促进药物和生物制药的治疗性蛋白质的按需生产。使这些微型工厂无需电池，无需维护生命系统，简化了工艺并降低了成本。

“通过这种方法，我们可以更快地生产更多的蛋白质，使我们的技术成为护理点使用的理想选择，”Retterer说。“它无细胞的这一事实减少了生产蛋白质所需的基础设施，并开启了在需要的时间和地点创造蛋白质的可能性，避免了在运输和储存过程中保持蛋白质冷却的挑战。”

ORNL的生物反应器通过可渗透的纳米多孔膜和使用电子束和光刻以及先进材料沉积工艺相结合的蛇形设计实现优雅。这种设计可延长无细胞反应，有效生产蛋白质，使其易于适应在隔离地点和灾害现场使用。

从功能角度来看，该设计采用长蛇形通道集成，以便在并联反应器和进料器通道之间进行材料交换。通过这种方法，该团队可以控制代谢物，能量和物种的交换，从而抑制所需蛋白质的产生。通过其他设计特征，研究人员可延长反应时间并提高产量。

“我们表明，微型生物反应器设计比传统的基于管的批次格式产生更高的蛋白质产量，并且通过促进与双通道生物反应器的小分子交换可以显着提高产物产量，”作者在他们的论文中写道，期刊小。研究人员还指出，按需生物合成将有助于生产大规模生产成本高昂的药物，包括孤儿药和个性化药物。