Solutehdas

cell-factories

Myös solutehtaiksi kutsutut muokatut mikrobit ja kasvisolut voivat tuottaa kemikaaleja, polymeereja ja proteiineja sekä materiaaleja ja ruokaa. Ne toimivat suljetuissa bioreaktoreissa, jotka ovat tehokkaita, tarkasti kontrolloituja ja vaativat vain vähän energiaa. VTT kehittää solutehtaita erilaisiin bioteknisiin prosesseihin. 

Lyhyesti

Synteettinen biologia mahdollistaa solutehtaiden nopeamman kehityksen.  Alan markkinoiden globaali arvo on useita miljardeja ja sen ennustetaan kasvavan vuosittain noin 25 %.

Palvelemme kaiken kokoisia asiakkaita startupeista vakiintuneisiin yrityksiin ja ideavaiheesta selkeästi määritettyihin sovelluksiin asti. 

VTT:ltä saat yhdeltä tiskiltä laajaa, tehokkaiden solutehtaiden luomiseen vaadittavaa osaamista.

Bioteknisten prosessien avulla voidaan tuottaa erilaisia perus- ja alustakemikaaleja, biopolymeerien esiasteita, arvokemikaaleja kuten maku- ja tuoksuaineita, lääkeaineita, makeutusaineita, vitamiineja ja muita ruoan ainesosia uusiutuvista, ei-fossiilisista raaka-aineista.  

Solutehtaat tuottavat kemikaaleja, polymeereja, proteiineja ja jopa materiaaleja ja ruokaa kestävällä tavalla.

Muun muassa synteettisen biologian alalla tapahtuneen uusien teknologioiden voimakkaan kehityksen ansiosta VTT voi muuttaa erityyppisten organismien (esim. mikrobien) monimutkaisen aineenvaihdunnan ja saada ne toimimaan solutehtaina. Ne tuottavat halutuista raaka-aineista haluttuja tuotteita ja synnyttävät vastuullisia liiketoimintamahdollisuuksia. 

Osaamista ja infrastruktuuria suunnitelmasta pilottiin asti

Solutehtaiden kehitysalustamme noudattaa synteettisen biologian suunnittelu-rakennus-testaus-oppimissykliä, jota seuraa prosessin kehitys ja pilotointi:  

  • Suunnittelu: Monipuolinen bioinformatiikka- ja laskenta-alusta solujen suunnittelua varten. 

  • Rakennus: Robotisoitu järjestelmä DNA:n tehokasta kokoamista ja muuntamista sekä kantojen seulontaa varten. 

  • Testaus: Robotisoidut, rinnakkaiset bioreaktorijärjestelmät, joissa on automatisoitu analytiikka. 

  • Oppiminen: Ajantasaiset laskentatyökalut data-analyysia, arviointia ja uudelleensuunnittelua varten. 

  • Pilotointi: Teollisuusprosessin kehitys tarvittavassa skaalassa aina 1200 litran kokoisiin bioreaktoreihin asti. 

Painopistealueina bioinformatiikka, mallinnus ja ennusteet

Laskentamenetelmien käyttö halutun organismin ennakkosuunnittelussa mahdollistaa lyhyemmät kehityssyklit ja tuottaa säästöjä tutkimus- ja kehitysprojekteissa. Asiantuntemuksemme kattaa genomitason aineenvaihduntamallien kokoamisen ja aineenvaihdunnan simuloinin suoraan DNA-sekvenssidatasta. Hyödynnämme genomiikkaa, transkriptomiikkaa, metabolomiikkaa ja fluksomiikkaa oppimiseen ja tuotantokantojen lisäoptimointiin. Stabiileja isotooppisia merkkiaineita ja metabolomiikkaa voidaan käyttää myös fluksomianalytiikassa. 

Asiantuntijoidemme syvä ymmärrys isäntien aineenvaihdunnasta yhdistettynä tavoiteltujen tuotteiden in silico -suunnitteluun genomitason metabolisten mallien avulla auttaa tunnistamaan parhaat ratkaisut. 

Kokemusta tuotantoisäntien suunnittelusta asiakkaille

Olemme työskennelleet 30 vuotta erilaisten hiiva- ja rihmasienilajien, bakteerien, kasvisolujen ja mikrolevien parissa yhdessä eri teollisuuden aloja edustavien asiakkaiden kanssa. Työskentelemme asiakkaan toimittamien organismien kanssa tai seulomme sopivia omasta kantakokoelmastamme tai ympäristönäytteistä. Geenimuunteluosaamisemme ansiosta voimme käyttää myös aiemmin tuntemattomia isäntiä. Käytämme kantojen suorituskyvyn parantamiseen myös mukautuvaa evoluutiota. 

Menestystarinoitamme ovat esimerkiksi uuden solutehdasisännän kehittäminen maitohapon tuotantoon matalan pH:n prosessissa (Cargill) sekä hiivakannan kehittäminen yhdistettyyn bioprosessointiin 50 % pienemmällä entsyymikulutuksella (Mascoma). 

Jaa