特斯拉正研发第三代疫苗打印机,或可实现即时生物传送

3D打印快讯
2020
11/17
11:49
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来源:雪球

在文字打印、图片打印、3D 打印之后,细胞及生命的打印也已成为现实,并正运用于新冠肺炎疫苗的研发。11 月 10 日,疯狂的埃隆・马斯克在 Twitter 上的言论再次成为人们热议的话题。

马斯克透露,特斯拉正在研发第三代疫苗打印机 ——“特斯拉生产的 RNA 生物反应器可以制造疫苗 / 治疗药物。CureVac 已使用第二代(RNA 生物反应器),第三代正在研发中……”
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马斯克提到的 RNA 生物反应器被称做疫苗打印机,他提及的 CureVac 是一家德国生物技术企业,成立于 2000 年,于 2011 年开始其首个基于 mRNA 的疫苗开发。今年早些时候,马斯克宣布与 CureVac 达成合作,联合开展关于新冠疫苗的研发与制作,而特斯拉将为 CureVac 建立 RNA 微型工厂。

据悉,目前 CureVac 正在研发针对新冠肺炎病毒的疫苗,希望利用 mRNA 诱导免疫系统对病原体中的蛋白质做出反应。简单了解 CureVac 后,我们还是将目光聚焦在 “疫苗打印机” 上。

什么是 “疫苗打印机”?
打印,通常指把电脑或其他电子设备中的文字或图片等可见数据,通过打印机等输出在纸张等记录物上。但显然,特斯拉正在研发的打印设备,并不是用来从事上述通常性的工作。

“疫苗打印” 技术第一次出现,是在 2013 年的 H7N9 病毒肆虐前不久。彼时,一生物技术研究团队刚刚发明出一台生物打印机。这台机器能够即时完成从互联网上下载流感疫苗指令并打印出来,可以极大地缩短疫苗的生产时间。而如果没有这台机器,便只能选择一种距今 60 年前发明的、缓慢的流感疫苗生产方法 —— 从受感染的患者中分离出病毒,将病毒运送到严密的设施中,科学家在这一严密设施中将病毒注入鸡蛋,进行几个星期的孵化,接下来再开始疫苗的研制和生产,过程至少需要 6 个月。

而 “疫苗打印机” 通过运用 DNA 的读写功能,从互联网上即时下载并打印流感疫苗,可以大大节省病毒或者说是生物的传送时间,同时,生物传送环境的营造问题也就不存在了。

“疫苗打印机” 的发展
一旦细胞可以像电脑一样编程,书写 DNA 便可增强生物传送,推动生物经济进一步发展。上述生物研究团队认为,编辑、编程 DNA 和码农对计算机进行编程是一样的,只是应用的程序不同。基于此想法,团队实现了从电脑上的 DNA 代码中创造出一种合成细菌细胞。

2010 年,在所有读写 DNA 技术就绪后,该团队宣告第一个合成细胞诞生,将其命名为 “辛西娅”,他们还发现了书写 DNA 更快、更精确、更可靠的,可以很容易将过程自动化 3 的方式。2013 年,他们创造了第一台 DNA 打印机,将其命名为 BioXp。可以实现在互联网上下载 DNA 序列,并于 12 小时内在 BioXp 上打印出来。

在这之后,该团队又着手进行了数字生物转换器(DBC,Digital Biological Converter)的研制,也可以称之为生物传送器。DBC 可以将从前耗时数周或数月的工作压缩到 1-2 天内完成,而且无需任何人工干预,电子邮件即可激活。

而 DBC 和 BioXp 的不同之处在于,DBC 是从数字化 DNA 代码开始,将 DNA、RNA、蛋白质,甚至是病毒代码转化为生物实体,具备制造治疗药物和疫苗的功能。BioXp、DBC 可以类比于传真机,前者接收生物材料,后者接收图像和文件。

概括来说,合成细胞技术无疑将为下一次工业革命提供动力,以应对全球可持续性挑战的方式改变行业和经济。比如,用可再生材料做衣服,使用生物燃料的汽车,可降解的塑料,以及用于医疗的定制打印疗法等。但同时,这项技术本身也具有带来较大风险的可能,应用尚需谨慎。


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