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2019年16個創(chuàng)始成員共同組成了全球生物鑄造聯(lián)盟（GBA），到目前為止，已經(jīng)發(fā)展到35個成員，其中國內(nèi)成員有5個。這些Biofoundry的建立，以其先進的、滿足高通量生物工程項目和早期規(guī)?；枨蟮脑O(shè)施，為新興生物經(jīng)濟加速發(fā)現(xiàn)提供十分強大的支撐。

全球生物鑄造聯(lián)盟地圖

Q 為了實現(xiàn)以最快速度將更好更便宜的成果或產(chǎn)品推向市場的目的，如何搭建Biofoundry呢？

A 從最初的設(shè)計出發(fā)，主要需要三個步驟：確定所需功能、分析可能性（文庫、底盤生物）、明確過程（進化篩選、編輯）。在此，通過公開資料，小貝整理了若干Biofoundry的自動化平臺設(shè)施，一起來看看他們是如何通過高通量自動化系統(tǒng)實現(xiàn)合成生物學(xué)流程開發(fā)的吧。

位于倫敦帝國理工學(xué)院的London Biofoundry是新GBA的主要創(chuàng)始成員之一，具有非常全面且頂尖的生物合成平臺：SYNTAX DNA printer用于in-house oligo合成，超高通量聲波移液系統(tǒng)Echo 525和550用于藥篩、自動化克隆涂布、無細胞合成、酶促試驗等，整合了Echo 550的Access平臺用于整合系統(tǒng)工作流，深度整合了Echo、Clariostar和Liconic培養(yǎng)箱的Biomek i7平臺，DNA和RNA樣品分析系統(tǒng)，克隆挑選系統(tǒng)，測序平臺，流式細胞儀，微型生物反應(yīng)器，AKTA蛋白純化系統(tǒng)，HPLC和LC-MS平臺，共聚焦活細胞成像系統(tǒng)等。

作為微生物免疫治療的先驅(qū)，總部位于倫敦的生物技術(shù)公司Prokarium與London Biofoundry合作，并利用其尖端技術(shù)平臺高效實現(xiàn)定向進化和菌種基因改造等工作流；成立于2019年的Multus利用London Biofoundry蛋白工程和基于生物反應(yīng)器的生產(chǎn)和復(fù)雜分析解決方案（HPLP和LC-MS）平臺為養(yǎng)殖肉類行業(yè)開發(fā)環(huán)境可持續(xù)和符合倫理的培養(yǎng)基，和低成本可擴展的胎牛血清替代品。

London Biofondry Capabilities

加拿大溫哥華的Biofactorial高通量設(shè)施位于不列顛哥倫比亞大學(xué)生命科學(xué)研究所，該設(shè)施可以訪問一個大型宏基因組樣本和化合物庫，這些資源可供客戶使用，以幫助探索新的蛋白質(zhì)、生物傳感器或化合物的藥物發(fā)現(xiàn)?？梢哉f無Echo不Foundry，這一高通量設(shè)施的核心設(shè)備也是 Access工作站，整合有Echo，Pherastar酶標(biāo)儀，細胞培養(yǎng)箱（CO2和O2控制）等設(shè)備；同時也配備有QPix Colony Picker高通量設(shè)備，實現(xiàn)高通量菌株構(gòu)建和篩選。此外還配備了Biomek3000等液體處理工作站和分液器，可用于哺乳動物細胞培養(yǎng)，測序準(zhǔn)備和其他應(yīng)用。

加拿大溫哥華Biofactorial的核心Access系統(tǒng)

日本神戶大學(xué)工程生物研究中心的Biofoundry研究小組正在通過整合計算機技術(shù)來設(shè)計代謝途徑、酶選擇和基因序列設(shè)計，建立一個結(jié)合數(shù)字、生物技術(shù)和機器人技術(shù)的平臺。該平臺還將用于高通量DNA合成/基因工程/基因組編輯技術(shù)、合成生物學(xué)技術(shù)和先進的計量技術(shù)(包括代謝組分析)。

Professor HASUNUMA介紹日本神戶大學(xué)整合研究中心實驗室Biofoundry系統(tǒng)

位于澳大利亞布里斯班的CSIRO Biofoundry同樣擁有全套專業(yè)設(shè)備，能夠滿足合成生物學(xué)和相關(guān)領(lǐng)域大批量項目的需求。除了基礎(chǔ)移液流程外，更多高通量設(shè)備使其可執(zhí)行從DNA組裝到表型分析的完整的工作流程。

中科院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所目前也搭建了從菌種保藏、多底盤微生物菌種改造、蛋白純化、超高通量秒級尺度的質(zhì)譜前處理與分析系統(tǒng)全流程自動化大設(shè)施。在大范圍模式生物體中已經(jīng)實現(xiàn)了自動化基因操作，在一些模式生物體中已經(jīng)實現(xiàn)了每天400次的高通量自動化基因組編輯。整體通量預(yù)估可實現(xiàn)每天 100–600 次（單基因克?。┟刻?00 次（復(fù)雜質(zhì)粒多模塊組裝），并保持>90%的高成功率。

最后，我們一同參觀歐洲最大的合成生物學(xué)Biofoundry，看自動化、智能化平臺如何加速樂斯福研究，為營養(yǎng)、健康和環(huán)境提供可持續(xù)和天然的解決方案。