Международный стандартный язык для объединения лабораторий синтетической биологии

Совместные международные исследования привели к созданию новой стандартной структуры, которая упрощает, повышает точность и эффективность исследований в области синтетической биологии. Ожидается, что эта структура станет международным стандартом для биофабрик — автоматизированных лабораторий в области синтетической биологии.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications

Исследование, [опубликованное](https://www.nature.com/articles/s41467-025-61263-6) в журнале Nature Communications, проводилось под руководством доктора Хасонга Кима в рамках Национального проекта биофабрик в Корейском научно-исследовательском институте наук о жизни и биотехнологии (KRIBB).

Развитие глобальной биоэкономики

Благодаря достижениям в таких областях, как синтетическая биология и искусственный интеллект, глобальная биоэкономика стремительно развивается. Она обладает потенциалом для решения глобальных проблем путём перехода к биопроизводству в таких областях, как фармацевтика, биотерапия и химические материалы.

Роль биофабрик

Биофабрики всё чаще признаются ключевой технологией для реализации глобальной биоэкономики. Они интегрируют автоматизированную робототехнику и искусственный интеллект с информационно-коммуникационными технологиями для стандартизации, ускорения и автоматизации всего процесса [синтетической биологии](https://phys.org/tags/synthetic+biology/), поддерживая как экспериментальные, так и производственные процессы с высокой пропускной способностью.

Глобальный альянс биофабрик

С момента создания в 2019 году Глобального альянса биофабрик (GBA) финансируемые государством биофабрики по всему миру обмениваются ресурсами и налаживают сотрудничество. На сегодняшний день 33 учреждения-члена присоединились к GBA для обмена опытом и совместного решения научных и инженерных задач.

Однако биофабрикам было трудно обмениваться ресурсами и опытом из-за различий в оборудовании, рабочих процессах и операционных практиках. Отсутствие стандартизации и совместимости также вызывало опасения относительно экономической эффективности этих дорогостоящих объектов.

Решение проблемы

Для решения этой проблемы исследовательская группа разработала четырёхуровневую иерархическую структуру, которая стандартизирует все экспериментальные процессы в биофабриках. Эта структура позволяет последовательно записывать, обмениваться и автоматизировать сложные биологические эксперименты, облегчая накопление высококачественных данных о процессах, используемых в приложениях искусственного интеллекта.

Четырёхуровневая стандартная структура

Это исследование представляет собой первую глобально унифицированную операционную структуру для биофабрик. Она эффективно создаёт общий язык и структуру, позволяя лабораториям работать как единой скоординированной команде. Стандарт повышает совместимость между оборудованием для автоматизации, улучшает надёжность и воспроизводимость экспериментальных данных, а также облегчает интеграцию с экспериментальным проектированием и анализом на основе искусственного интеллекта и программного обеспечения.

Доктор Сын-Гу Ли, соответствующий автор, прокомментировал: «Это исследование является ключевой стратегией повышения возможностей Кореи в области биофабрик за счёт глобальной совместимости, особенно после недавнего принятия Закона о продвижении синтетической биологии в апреле».

Доктор Хасон Ким, первый автор, заявил: «Сотрудничество с исследователями из США, Великобритании и других стран помогло нам выявить несколько практических проблем при адаптации экспериментальных протоколов к среде биофабрик. Мы надеемся, что, возглавляя стандартизацию рабочих процессов, K-Biofoundry сможет сыграть ведущую роль в решении глобальных проблем и продвижении биоэкономики».

Профессор Пол Фримонт из Лондонской биофабрики (соавтор-корреспондент) подчеркнул: «Из-за разнообразия практик в разных лабораториях сотрудничество было затруднено. Эта структура обеспечивает высоко гибкий и практичный подход к обмену и использованию уникального опыта каждой лаборатории».

Предоставлено Национальным советом по научным и технологическим исследованиям.

Источник