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编译服务: 人类遗传资源和特殊生物资源流失 编译者: yanyf@mail.las.ac.cn 编译时间: May 23, 2019 点击量: 45

生物学和生物技术的研究人员通常很难进行可靠的测量。我们正在尝试测量小而且经常相互交叉反应的单位。另外,它们通常不能以非破坏性方式测量。这对生物技术行业造成严重问题,因为准确的测量对于确定一个人的系统运行情况至关重要。什么人无法衡量,一个无法改善。因此,对于行业来说,共同努力建立我们可以可靠地进行的测量以及公司可以用来推动其流程改进至关重要。

这个过程称为基准测试,在其他学科中很常见。它允许组将自己与理论上最佳的性能进行比较,以便它们可以达到相同的水平。严格的基准测试系统的实施具有改善其他行业,特别是半导体行业的悠久历史。

Berkeley Lights正在开发一个可以在一次实验中培养,采样和测量数千个细胞的系统,实际上与半导体行业有一些联系。伯克利灯饰公司首席执行官埃里克霍布斯曾经与半导体公司合作。现在,Berkeley Lights正在协助使生物学更加标准化和可重复。他们的技术可以对细胞生长和测量环境进行非常精确的控制,从而消除可能导致难以复制结果的变量。此外,它们的高通量技术允许每次实验测量更多的重复,从而更好地了解感兴趣的系统固有的变化。

上周,SynBioBeta和Berkeley Lights共同主持了一个思想领袖混音师,其中包括加州大学伯克利分校工业工程和运筹学教授Robert Leachman。 Leachman博士是该集团的重要成员之一,该集团开发了现在所谓的“伯克利度量标准”,即半导体工厂用于提高产量,质量和周期时间的测量。他介绍了我们合成生物学行业如何开始采用基准测试,重点关注三个主要领域:设计,审计和过程控制。

制造设计

在设计新系统时,确保开发该系统适合您的能力至关重要。对于生物技术而言,由于众所周知的克隆方法和廉价的DNA,物理构建系统并不困难,但优化系统可能会。因此,Leachman建议,如果高通量筛选对优化系统有用,请确保它是一个适合高通量筛选的系统。确保您想要测量的任何代谢物或其他属性都可以通过易于使用的工具进行测量。

建立一个良好的制造过程需要人们严格跟踪过程的每个点,以找出失败的地方 - 换句话说,是可怕但最重要的审计系统。根据Leachman的说法,首先需要做的是设计流程,以便可以在所有方面对产品和流程本身进行测试。 “您的责任不仅仅是设计流程,而且作为您职责的一部分,您必须设计一些集成到流程中的测试,以证明在我们将这项工作和流程传递给您之前,这些故障模式都不存在。下一个过程。“然后,需要不断收集和审查来自测试的数据,以便找出过程何时发生故障。这种连续的数据收集和审查尤其适用于自动化,这使得数据输入更加可靠。

实施过程控制

Leachman说,当系统设置好以便自动收集和审查数据时,可以开始实施过程控制。 “如果我们发现真的很奇怪的测量,并且是时候跑出一个红旗,那就是那种SPC(统计过程控制),如果你发现一些非常低的概率,某些事情发生了变化,有人会踢掉机器。千万分之一的机会?我不这么认为。我进行了调查。“这是让你的系统自我调节,改变其属性以使任何东西都不在安全或富有成效的范围之外运行的做法;生物学家可能会认识到这是在体内平衡。合成生物学家可以通过使用传感器监测温度和pH等条件,并通过使用生物传感器来实现过程控制,这些传感器允许系统改变基因表达以适应不太理想的条件。

在Leachman博士的演讲之后,Berkeley Lights的Eric Hobbs,加州大学伯克利分校的Robert Leachman以及SynBioBeta的John Cumbers参与了关于如何将从半导体行业吸取的经验教训带到合成生物学的小组讨论。一个适用于伯克利灯光的解决方案是召开用户组会议,科学家们可以聚集在一起分享他们如何使用该平台。即使在竞争对手之间,协作和开放也是创造推动整个领域前进的见解的关键。 Leachman指出,这在半导体行业取得了巨大成功,“半导体行业有一个名为半导体设备和材料国际的集团。他们试图促进,同意并促进行业供应商的标准等等。“考虑到这一点,SynBioBeta正在创建一个关于基准协议实施的工作组。我们要求任何有兴趣的人填写表格与我们联系。总之,我们可以让人们更容易使用生物学来改变世界。

——文章发布于2019年5月15日

 

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