Resumen
Biología sintética se ha desarrollado rápidamente desde una disciplina científica en una gran industria. Muchas nuevas compañías están diseñando microbios que producen productos químicos valiosos, tales como fármacos y fragancias, en reactores de fermentación muy grande.
Hoy, estamos a punto de utilizar microbios sintéticos dentro de los productos de consumo. ¿Cómo debemos incorporar organismos sintéticos en nuestros productos, ropa y casas?
Farma elabora Arthrospira platensis, también conocido como Spirulina, que se ha modificado para producir fármacos. El reactor de fabrica, medidas, filtros y seca la espirulina en polvo. El consumidor entonces llena cápsulas de gel de uso de la píldora que lo acompaña y consume las drogas.
Fondo:
Académicos y las empresas han demostrado recientemente complicadas, pasos múltiples vías metabólicas en microorganismos para producir fármacos. Por ejemplo, laboratorio de Dr. Christina Smolke en Stanford recientemente diseñado levadura para sintetizar los opiáceos de la glucosa. Aunque los investigadores demostraron concentraciones pequeñas de la producción de opiáceo, ha lanzado recientemente una empresa puesta en marcha para mejorar el proceso y eventualmente producir y vender opiáceos comercialmente. Otro ejemplo es la artemisinina, un fármaco antipalúdico derivado tradicionalmente de árboles de ajenjo. En el último 2000s, Amyris diseñado levaduras para producir artemisinina y ahora la producción mundial de la artemisinina es predominantemente producida por la levadura. Además de las drogas farmacéuticas, otras compañías de biología sintética están produciendo valiosas fragancias (ex: esencia de rosa), cosméticos (ex: aceite de Palma), gustos (ex: vainilla y azafrán) y materiales (seda de araña).
Gran parte de estos avances se hicieron posible por genoma nueva edición técnicas particular CRISPR y laboratorios automatizados, robóticos. El diseño, estructura, ciclo de prueba para la biología es ahora más barato y más rápido que nunca, tratar y mejorar con nuevas ideas más barato. Como resultado, la biología sintética ha atraído gran interés de la industria de Venture Capital, red sobre $ 500 millones en inversión en 2015 solo.
La mayoría de estas búsquedas existentes puede agruparse en el mismo tema: uso de microbios para producir sustancias costosas más barato que el método actual. Ahora los científicos, empresarios y estudiantes empiezan a explorar ideas provocativas que podrían traer microbios sintéticos en nuestra vida cotidiana - por ejemplo, ingeniería probióticos y fermentan alimentos, gallina de los huevos y leche sin vaca y plantas que crecen como luces. Al mismo tiempo, una próspera comunidad de biología sintética DIY es ingeniería ahora los microorganismos de cocinas usando herramientas de bajo costo, wet-lab que son a menudo la impresión 3D y ejecutan utilizando software y electrónica de código abierto. La línea de fondo de todo que esto es que la biología sintética viene a nuestras vidas, nos guste o no.
¿Cómo deberían ampliar el desarrollo, la accesibilidad y la comercialización de la biología sintética en nuestra vida cotidiana? ¿Cuál debe ser nuestra relación con la vida de ingeniería? Creo que hay un papel para diseñadores y artistas crear proyectos especulativos biología sintética ayudar a los biólogos sintéticos y el público para discutir qué organismos deben diseñarse.
¿Quién soy y cómo encajan en todo esto?
Soy ingeniero mecánico y diseñador de producto que recientemente ha vuelto fascinado por la biología sintética (y de la bioingeniería general) mientras que en escuela graduada. Acabé teniendo la mayoría de mis cursos sobre estos temas y microfluídica impresa 3D investigada y simbiosis microbiana. (Pueden ver algunos de los proyectos y publicaciones en mi página web personal). Durante mi residencia en Autodesk muelle 9, quería explorar un escenario de futuro próximo la biología sintética que parece especialmente plausible: la producción distribuida de fármacos.
He hablado con amigos sobre la idea antes de perseguirla, consiguió un montón de respuestas mixtas a lo largo de las líneas de:
- Esto es impresionante! Totalmente quiere crecer algas en casa (es decir, la multitud de Kombucha de San Francisco).
- Esto es impresionante! Quiero ser capaz de diseñar mi propia nutrición y medicamentos (es decir, el pueblo de Soylent).
- ¿No individuos consumidores ser capaces de hacer sus propios medicamentos y no depender de big Pharma / hinchado sistema de salud (es decir, el liberal populista / Silicon Valley libertario)?
- Realmente no me importa solo voy a comprar medicamentos de empresas / distribuidores.
- ¿No es esto como Breaking Bad y todos se convertirán en dependientes de drogas (pragmática realista #1)?
- Esto nunca va a pasar con la FDA / regulación del gobierno (cínico realista #1).
Creo que la producción descentralizada de medicamentos y otros productos químicos es inevitable dada la accesibilidad que viene y la democratización de la biología sintética. En general, creo que es una buena cosa, conduce a un mayor acceso a drogas, productos químicos y materiales. Espero que esto se convertiría en una manera libre y abierta, donde las comunidades de diseño de biólogos sintéticos, desarrollar y compartir para el bien de todos los organismos (similar al software de código abierto). Sin embargo, dudo que esto sucederá. Por el contrario, creo que es probable que las empresas se patente, poseer, vender los derechos para producir organismos, crear y vender proyectos de biología sintética y demandar a quienes intentan hacerlo ellos mismos.
Concepto:
Quería crear un proyecto que muestra el escenario de futuro próximo para producción de droga distribuida que creo que es más probable: el diseño corporativo, producción y venta de microbios para colar distribuidos en el país. Yo quería hacer el proyecto como realista y verosímil posible, que el público sienta que este tipo de productos podría ser muy bien una cosa real. Por lo tanto, intentar diseñar una pieza que parecía familiar y creíble y funcionó lo más cerca posible al dispositivo hipotético.
¿Por qué la espirulina?
Decidí utilizar la espirulina como mi organismo de producción de drogas por varias razones. En primer lugar, es una conocida como "super alimentos" que comen como suplemento verde. En segundo lugar, cosecha Spirulina es simple: las bacterias pueden ser tensas de su medio de cultivo con un filtro y consumidas directamente (o alternativamente seca y alimento). Muchas personas crecen y cosechan su propio Spirulina en casa. Si Spirulina está diseñado para producir un medicamento, usted podría "tomar" la droga consumiendo el organismo, eliminando cualquier proceso aguas abajo. Finalmente, la espirulina crece en un ambiente altamente alcalino, haciendo mucho más fácil de la esterilización (la mayoría de microbios contaminantes no pueden crecer en medios alcalinos).
Y ahora en el el Instructable...
