

生物工程学发展的势头让生命科学家们喘不过气来。CRISPR,这项几乎被所有生物技术实验室普遍采用的基因编辑技术,一直是人们谈论“设计婴儿”的 头条新闻。但在这光鲜的背后,一系列使基因工程更容易、更可靠、更自动化的软件、服务和机器正在不断涌现。最新的创新成果来自宾夕法尼亚大学的一位生物学家、一位设计师和一位工程师的合作。他们创造了一个自动化基因工程的台式机器——无需动手。
“你可以按下‘播放’按钮,然后就能在最后得到你的产品,” Biorealize Microbial Design Studio 的联合发明人、宾夕法尼亚大学生物实验室协调员 Karen Hogan 说。

这台机器看起来像一个 DJ 转盘。但它旋转的不是唱片,而是装着基因工程微生物的注射器轮盘。这台机器的工作原理就像一条装配线。首先,它用超过200伏的电压电击微生物,使其更容易进行基因工程,然后注入新的 DNA。之后,微生物会在注射器中进行培养。最后一步,可以从浆液中提取微生物产生的蛋白质。
最后一步,蛋白质提取,开始实现了生物技术界“面包机”式的化学发酵的梦想。在过去的十年里,合成生物学先驱 Drew Endy 一直在描述一种含有改良微生物的机器,这种机器可以生产任何化学品——从洗洁精到泰诺。Microbial Design Studio 向实现这一愿景迈出了一步,用户可以将装有微生物的墨盒插入机器,稍后在另一端收集有用的化学品。
在 Studio 进入家庭之前,团队预计实验室将会采用它。Studio 的尺寸足够放在桌面上,一次可以运行八个实验,拥有不同的化学配方和 DNA 设计。宾夕法尼亚大学设计学教授、联合发明人 Orkan Telhan 表示,科学家们甚至可以将机器像砖块一样堆叠起来,同时自动化大量的实验。
“自动化节省了大量时间,这样你就可以专注于你的设计,而不是把液体从一个地方移到另一个地方,”他说。Telhan 设想,整房间的机器就像计算机服务器一样嗡嗡作响,处理大量或长期的实验。
Studio 属于一个快速发展的工具领域,它将生物工程开放给新的学科,并可能为 大量新的生物技术应用 铺平道路。
Biorealize 团队预计将在未来两年内开始销售这些机器,价格范围广泛。学校和业余爱好者只需几千美元就可以买到基本款,而科学家则可以花更多的钱购买完全升级的版本。“把它想象成生物学的个人电脑,” Telhan 说。