合(he)成(cheng)生(sheng)物(wu)學(xue)並(bing)非(fei)科(ke)幻(huan)小(xiao)說(shuo)中(zhong)遙(yao)不(bu)可(ke)及(ji)的(de)幻(huan)想(xiang)，而(er)是(shi)一(yi)項(xiang)革(ge)命(ming)性(xing)的(de)跨(kua)學(xue)科(ke)新(xin)技(ji)術(shu)

，旨(zhi)在(zai)使(shi)生(sheng)物(wu)學(xue)技(ji)術(shu)輕(qing)鬆(song)實(shi)現(xian)工(gong)程(cheng)設(she)計(ji)。這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)融(rong)合(he)了(le)化(hua)學(xue)、生物學、計算機科學和工程學的各種先進技術，用於設計和製造自然界中不存在的生物組分、解決方案和係統。可以將合成生物學看作是一個基於生物學的工具包，它使用抽象、標準化和自動化構造來改變我們構建生物係統的方式，並擴展可行產品的範圍1。

 

Evonetix一直在重新定義生物學和開發一種以前所未有的精度和規模合成長鏈DNA的截然不同的解決方案。這家生物技術初創公司的使命是促進合成生物學領域的快速發展
，提高開發合成生物解決方案（如可以挽救生命的疫苗）的質量和速度並降低其成本，從而改善全球人口健康。

 

為了快速開發先進平台並將其推向市場，Evonetix需要一個具有深厚領域知識、生物傳感器解決方案、MEMS處理和半導體精密加工專業知識的合作夥伴。Evonetix選擇攜手ADI公司及其創新中心Analog Garage
，助力實現願景，並將DNA合成交到全球每一位研究人員的手中。

 

概覽

 

公司

 

Evonetix是一家總部位於英國劍橋的生物技術初創公司

，是一家開發可擴展、高保真和快速基因合成桌麵平台的合成生物技術公司。

 

應用

 

新型可以挽救生命的藥物的發現和開發

，治療分子設計和合成
，以及精準醫療和診斷。

 

挑戰

 

快速開發經濟實惠
、即插即用
、桌麵DNA寫入器平台
，擴大規模並實現商業化。在2022年初創建最簡可行產品(MVP)。

 

目標

 

使世界各地實驗室的科學家能夠快速合成長鏈DNA
，改善全球人口健康。

 

傳統DNA合成

 

30多年來，合成DNA的方法一直是構建DNA單鏈，然後將它們組合形成更長的雙鏈DNA。目mu前qian的de技ji術shu速su度du較jiao慢man，並bing包bao含han隨sui機ji錯cuo誤wu，需xu要yao花hua時shi間jian進jin一yi步bu分fen析xi和he排pai序xu

，才cai能neng確que保bao獲huo得de可ke接jie受shou的de質zhi量liang。因yin此ci
，這zhe一yi過guo程cheng阻zu礙ai了le新xin藥yao物wu療liao法fa的de快kuai速su發fa展zhan和he醫yi療liao保bao健jian的de進jin步bu。

 

EVONETIX生物合成

 

Evonetix提出的專有方法是開發一個將物理學和生物學相結合的平台，在芯片表麵成千上萬個獨立控製的微型反應位點調節DNA的合成。

 

圖1. 矽芯片

 

圖2. 芯片上的微型反應位點

 

圖3. 長鏈DNA的合成

 

圖4. 識別並清除錯誤

 

合成之後

，將通過一個突破性工藝過程識別並清除錯誤，精度將比傳統方法高幾個數量級。合成DNA技術提供個性化、個體化藥物
，使醫療專業人員能夠做出更合理、更準確的病人護理決策。

 

共同努力實現宏偉目標

 

ADI在不斷探索生物技術初創企業前景的過程中，與Evonetix合作，研究新技術，構建新功能
，開拓新商機。ADI的生物傳感器解決方案專業知識、先進的MEMS處理技術以及獨特的半導體精密加工能力是Evonetix實現其快速生物合成願景所需的三個關鍵要素。這三項技術有助於加快藥物發現。

 

2019年1月，Evonetix開始與ADI的內部孵化器和創新中心Analog Garage合作。此次合作將加速Evonetix首款桌麵DNA寫入器的開發和擴展
，推動實現商業化。同時設定了一個宏偉目標：到2022年初完成MVP的開發。

 

ADI公司數字醫療健康高級副總裁Patrick O’Doherty表示：“通過與Evonetix合作，ADI公司得以進入不斷發展的合成生物市場”。

 

“此次合作旨在提高基因組裝的速度和降低其成本，以形成可用於生產經濟實惠的藥物並在全球範圍內治療各種疾病的創新戰略。”

——Patrick O’Doherty

——ADI公司 | 數字醫療健康高級副總裁

 

ANALOG GARAGE

 

Patrick O’Doherty指出：“Analog Garage將世界領先的研究型大學和高科技初創企業的工程師、數據科學家、硬件和軟件人員彙集在一起。其中很多人擁有信號處理


、jiqixuexihuocailiaokexuelingyudeboshixuewei
，zhexiedoushidianxingbandaotigongsidefeichuantongjineng，tamenzaikuaisufazhandechuangyehuanjingzhong，jijichuangjianxindejiejuefanganhetupoxingjishu。”

 

“Analog Garage研發團隊利用科學、算法、數據及其創造力提供解決方案
，為我們的客戶解決挑戰性問題。我們一直在尋找優秀人才和公司，攜手構建改變世界的解決方案。”Analog Garage分部總經理Pat Coady表示。

 

圖5

 

Evonetix與Analog Garage合作
，攜手開發集成式解決方案，包括MEMS平台，這是一種專用集成電路(ASIC)，旨在實現微型控製電子元件和流動池。

 

Evonetix目前正在使用ADI公司的測試芯片傳感器結構進行測試，在未來兩年內，將進行更多的實驗、評估和驗證。最終的芯片尚未完全開發完畢。ADI公司將負責該技術的商業推廣
，並幫助生產桌麵DNA寫入器設備。ADI公司計劃在開發階段完成後立即生產該傳感器芯片。

 

“Analog Garage研發團隊的支持和專業技術在幫助我們設計複雜控製ASIC方麵發揮了不可估量的作用，我們期待進一步展開合作，以實現該平台的商業化規模生產。”

——Matthew Hayes博士

——Evonetix首席技術官

 

Evonetix即插即用桌麵設備

 

圖6. Evonetix桌麵設備的設計概念圖

 

Evonetix DNAxieruqijiangshiyikuanjichajiyongzhuomianyiqi
，yiyuhuoquheshiyong。tajiangtongguoyicixingzhuanyonghetizhichiduozhonggongnengheyingyong
，zhexiehetibaohandaliangdefuzazujianbingzhichigaodubingxingdehecheng。

 

Evonetix的首款產品預計將在2021年底進入beta測試階段。之後，ADI和Evonetix將繼續合作
，共同提高基因組裝的速度，提高效率和精度
，降低成本。

 

“我們的使命是開發高度並行的桌麵平台，以實現DNA合成的精度和規模。與ADI公司的合作使我們向前邁出了重要的一步。”

——Matthew Hayes博士

——Evonetix首席技術官

 

對人類的影響

 

圖7

 

抗擊疫情

 

在撰寫本文時，還沒有獲得批準的COVID-19新冠病毒疫苗或治愈方法。但是世界各地的研究人員都在利用他們所擁有的技術努力尋找解決方案。人類終將擊敗COVID-19新冠病毒，但就目前而言，未來仍未可知。

 

Evonetix突破性桌麵平台的最終開發和商業化進程可能無法在抗擊COVID-19新冠肺炎疫情的過程中發揮重要作用。但是，Evonetix至關重要的、jieranbutongdejiyinhechengfangfa
，kenengzaikangjixiayicijiyihoudeyiqingzhongfahuizhongyaozuoyong。zhexiangjishurangweilaichongmanlexiwang，shiquanshijiedeyanjiurenyuannenggoukuaisu、準確
、經濟高效地開發出挽救生命的藥物和疫苗。

 

對人類的深遠影響

 

DNA合成有望助力實現旨在生產經濟實惠的藥物並治療各種疾病的創新戰略。合成生物學可用於製藥和新藥研發、先進生物燃料、工業生物技術、特種化學品、可再生能源、農業和材料科學等各種領域的應用。它可能有助於減少我們對石油的依賴

，阻止傳染病的傳播，並滿足世界饑餓人口的營養需求。

 

快速而準確的基因合成加速了科學家大規模利用生物學的能力，這是使用其他方法無法實現的。Evonetix和ADI合作開發的這項技術能夠解決人類麵臨的最大挑戰，為人類創造一個更美好、更安全、更健康的地球生存環境。

 

1工程生物學研究聯盟。

 

 

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