Stratasys 3D プリンターが BiologIC の生物学的コンピューターの開発に貢献します。

2023年7月、南極熊はバイオテクノロジー企業BiologIC Technologiesが世界初の生物学的コンピューターを開発し、バイオテクノロジーの分野に新時代の到来を告げたことを知りました。バイオコンピューターは、コンピューターチップと同様に設計された高度に統合された流体バイオプロセスチップから構築された新しいタイプのマシンであり、バイオプロセスの進歩に向けた大きな一歩となります。この革新的なマシンは、高度に統合され、モジュール化され、構成可能であり、多くのアプリケーションにわたってエンドツーエンドの高度なバイオプロセスを実行できます。このプロセスで、チームはフルカラーのマルチマテリアル 3D 印刷技術を効果的に活用して設計プロセスを強化し、透明で柔軟な材料で印刷し、最終的に合成生物学革命のビジョンを実現しました。

英国ケンブリッジに本社を置く BiologIC は、商業パートナーと協力して、高度な生物学的製品の設計、最適化、製造を加速しています。 BiologIC は、3D プリントされたマイクロデバイスが複数の実験機能を 1 つのチップに統合し、手頃な価格の医薬品やワクチンの開発と生産を劇的に加速するラボオンチッププラットフォームの開発者です。これらのラボオンチッププラットフォームにより、生物学的サンプルの分析がより高速かつ効率的でコスト効率よく実行できるようになります。その用途は薬物検査からポイントオブケア診断まで多岐にわたります。

BiologIC は、Innovate UK が運営する A4I 資金提供制度を通じて、国立計測研究所 (NML) の専門知識と高度な機器にアクセスできるようになりました。このコラボレーションにより、BiologIC は、チップ 3D プリントで使用されるプラスチック材料と生物学的アプリケーションとの相互作用についての理解を大幅に深めることができました。

BiologIC Technologies ワークフロー

1 年前、BiologIC は、急速に進化する細胞および遺伝子治療の分野で最も著名な企業の 1 つである Oxford Biomedica と提携し、ウイルスベクターを開発するための新しいバイオコンピューターシステムを革新しました。 BiologIC は、遺伝子治療で遺伝物質を細胞に送達するために一般的に使用されるツールであるウイルスベクターの Oxford Biomedica の革新的な製造プロセスを推進するために、バイオコンピューティングプラットフォーム用の新しいアプリケーションを開発しています。バイオコンピューターは生物学とデータをオンデマンドで生成できるため、オックスフォードバイオメディカは、このプラットフォームを使用して新しいプロセスを革新し、従来は別々だったワークフローを統合し、リアルタイムデータから貴重な洞察を得ることを計画しています。当時、BiologICのCEOであるリチャード・ベラコット氏は、バイオコンピューターが生物学に革命をもたらし、病気などの世界的な問題を持続可能かつアクセスしやすい方法で解決するのに役立つ可能性を強調しました。

BiologIC は、「ライフサイエンスデスクトップコンピュータ」の実現を目指して、3D プリントを変革的なソリューションとして位置づけました。同社は、地元のStratasysパートナーであるTri-TechのフルカラーマルチマテリアルプリンターであるStratasys J826 Prime 3Dプリンターへの投資を決定しました。このプリンターにより、従来の製造方法では実現できなかった複雑な設計のコンポーネントである BiologIC「バイオプロセッシングユニット」の作成が容易になりました。チームは、フルカラーのマルチマテリアル印刷技術を効果的に活用して設計プロセスを強化し、透明で柔軟な材料で印刷し、最終的に合成生物学の革命というビジョンを実現します。

△BiologIC TechnologiesがStratasysのJ826 Prime 3Dプリンターに投資。

BiologIC 社は、ラボオンチップデバイスの生体適合性と安定性を大幅に向上させたと述べています。その結果、医薬品メーカーや受託設計製造組織 (CDMO) は開発プロセスを加速できるようになり、医薬品やワクチンの市場投入までの時間を短縮し、生産コストを削減できるようになりました。 BiologIC のバイオコンピューターは、バイオプロセス分野における変革期の到来を告げています。これは情報処理の出現によってもたらされた革命に似ています。 BiologIC の最高科学責任者であるコリン・バーカー氏は、バイオコンピューターを、細胞治療のための細胞増殖から食品製造まで、さまざまなアプリケーションを実行するように再プログラムできる「箱に入った実験室」と表現しています。

バーカー氏は、統合された再構成可能なバイオコンピュータは、入力/出力ブロック (IOB)、高度なルーティングコア (ARC)、バイオプロセッシングユニット (BPU)、および複数のアプリケーション用のセンサーコアの 4 つのコアモジュールを組み合わせていると述べました。この画期的なシステムは、ソフトウェアのプログラミング可能性と付加製造方法と組み合わせることで、BiologIC がシステムを迅速に再構成し、顧客の特定のアプリケーションとニーズを満たすことを可能にします。

「私たちは半導体業界からヒントを得てハードウェアを設計し、実験室のワークフローの各ユニット操作をマッピングし、パラメータとプロパティを決定し、それをワークフローの各ステップを実行するデバイスにエンコードしました」とバーカー氏は説明します。「その過程で、私たちは3Dプリントを使用してこれらのデバイスのコレクションを機能ブロックに組み立て、それらを統合されたプログラム可能なシステムに組み合わせます。そこでは、各モジュールが一連の関連するアクティビティを実行し、ハードウェアアーキテクチャとして組み合わされて、これらの完全な生物学的ワークフローを実行します。ワークフローはソフトウェアを介して再プログラムでき、さまざまなハードウェアデバイスをさまざまな方法で使用できます。これにより、同じハードウェアからさまざまなアプリケーションを実行できます。」

ライフサイエンス、3D プリント技術、集積回路設計のユニークな融合により、BiologIC は医薬品の開発と製造の未来に大きく貢献します。

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