DNA印刷是合成生物学的重要组成部分,允许科学家获得定制的寡核苷酸(短,单链DNA序列)开发PCR诊断(引物和探针),基因合成和编辑技术,和其他许多分子生物学和基因组学的应用。

但这只是一个开始。合成DNA疫苗和治疗开发支持,以及数据存储、生物修复、清洁肉类生产和bio-renewable石油替代品,在大量的合成生物学的应用程序。

直到最近,合成DNA是仅仅使用phosphoramidite化学过程,依靠训练有素的化学家,严格的环境控制、有毒试剂,产生危险的有机废物。相关的挑战这项技术创造了一个合成DNA实验室的生态系统外包第三方供应商的寡核苷酸。实际上,实验室工作流已经学会适应设定的时间表交货时间表,可以限制生产率和创新缓慢。

但是一项新的技术,称为酶DNA合成(EDS),这个市场已经开始动摇。PCR、CRISPR和其他生物技术革命,EDS遵循大自然的模板,在这种情况下,模拟细胞如何合成自己的遗传物质。因此,写作过程依赖于DNA酶和水性环境中,使它更简洁、更环保,可持续发展的过程。

同样重要的是,EDS为易用、安全、自动化DNA台式印刷工具可能满足所有低聚糖需要在实验室,印刷需要的DNA,内部,高保真和机密性。

Design-build-test-learn和重复

能够打印内部DNA寡核苷酸,同一天或一夜之间,准备第二天使用,将是一个巨大的优势学术实验室,分析开发人员、生物制药、诊断公司和许多其他人。合成生物学的进步通过不断迭代。研究人员设计寡核苷酸,让他们打印出来,将它们插入细胞,细菌或酵母和测试结果。每个失败的循环教他们一些新的东西,他们适用于下一次迭代。

这个design-build-test-learn循环需要质量的稳定供应,定制的DNA。然而,一旦一个实验室设计了新的寡核苷酸来测试,并提交这些设计外部供应商,然后他们必须等待他们印刷,运输,最后送到实验室。这个滞后时间创建了一个重要的研究的瓶颈。实验室EDS-based低聚糖生产提供了不到一天的周转时间,消除这个瓶颈

加速研究

打印寡核苷酸的能力几乎任何实验室里可以有一个巨大的涟漪效应研究工作流。如果一个实验室可以编写自己的遗传物质在24小时内,它不再需要计划工作流程定制的低聚糖交付。这可能深刻地加速迭代开发过程为研究工具,诊断、疫苗和治疗性抗体。

考虑优势台式DNA印刷带来的只是一个领域:诊断的发展。COVID告诉世界这些努力是多么的重要。CLIA实验室,如LabCorp、和公共卫生实验室,如疾控中心,依靠合成DNA快速开发和验证这些测试。加速过程意味着病人,医生和公共卫生官员至关重要的信息能够在应对新兴爆发。

同样,内部按需DNA合成的发展有着重大的影响在药物开发的关键时刻,计算、农业、化工和能源生产来推动创新和突破。

EDS革命来了

2021年6月,世界上第一个台式打印机DNA酶被释放了。从那时起,其他行业参与者已经宣布他们将EDS纳入DNA制造工作流。

这种广泛的酶促合成运动是一个非常重要的里程碑。因为EDS是更可持续、更快捷、省时的技术、生命科学组织可以增加合成DNA的数量他们生产和使用,并同时减少浪费。

可持续发展将是一个重要组成部分DNA数据存储,这就需要大量的人工合成的遗传物质。因为预期的数据存储需求的增长无法解决当前资源密集型技术,以核酸系统有可能承诺来存储这些信息从根本上减少物理足迹,权力和成本要求。最终的回报将是巨大的:大,信息存储库,需要小的能量保持稳定。

EDS印刷将加速合成生物学研究和扩大临床应用,包括核糖核酸疫苗和个性化医疗。在不太遥远的未来,医生将能够使用信息从病人自身的肿瘤创建个性化的癌症治疗。内部DNA印刷将这个过程的一个关键组成部分,保证患者获得这些治疗在几天或几周,而不是几个月。

EDS解决面临的几个重要问题,合成生物学几十年了。,因为它是一个环保技术,能够减轻环境问题。此外,它的易用性使快速、台式DNA印刷任何规模的实验室,使工作流控制个别人员的手。这反过来又加速迭代,科学调查和创新。EDS使内部,台式印刷,为研究人员提供关键路径转发依赖合成DNA,提供下一代,一定可持续技术跟不上日益增长的需求在不同的现有的和新的市场。