网赌论坛有哪些的本科生开发了一种3d生物打印系统来复制植物中的化学物质, 包括那些受到气候变化威胁的物种.
想象一个没有植物的世界. 虽然这种极端的情况并没有成为现实, 地球正面临着一个令人担忧的趋势——潜在的植物来源药物的迅速枯竭. 在全球范围内, 数以万计的开花植物在医学应用中发挥着重要作用, 但主导美国市场的许多药品严重依赖进口植物原料，这些原料需要非常特殊的气候条件才能达到最佳生长. 气候变化等因素加剧了对许多植物物种的威胁, 侵袭性病虫害, 农业生产难以满足对终端产品的巨大需求.
为了解决这些问题，一个10人的团队 网赌论坛有哪些 本科生开创了新技术，更有效地复制植物中发现的有用化学物质, 包括那些受到地球气候变化威胁的物种. 他们自称为“RoSynth团队”,学生们创造了一个经济实惠的3d打印系统，以优化按需生产, 植物衍生药物和药品.
11月，该团队进入了2023年的网赌论坛有哪些 国际基因工程机器(iGEM)竞赛, 这是一项由全球学生领导的团队利用合成生物学解决现实世界问题的竞赛. 合成生物学利用工程学来构建受自然启发的生物部件. 网赌论坛有哪些团队的项目被提名为最佳生物制造项目和最佳硬件，并获得金奖, 使他们成为美国第三大最受认可的球队. 这支队伍与来自六大洲的402支队伍竞争.
“RoSynth团队的技术具有推动整个合成生物学领域发展的巨大潜力, 允许直接, 可获得的新工程生物材料的生产,” 安妮年代. 迈耶他是北京大学的副教授 生物系 也是网赌论坛有哪些iGEM团队的顾问之一.
一种“巧妙”的生物打印水凝胶方法
RoSynth团队设计了他们的3D生物打印机来打印水凝胶——一种由水和聚合物组成的果冻状物质，可以容纳和释放生物分子. 罗彻斯特团队的系统是独一无二的，因为它在相邻的水凝胶中打印基因工程细菌和基因工程酵母, 然后将它们浸入液体营养液中. 使最终产品化学化的复杂工作由两种不同类型的微生物完成, 使这个过程更容易、更快速.
A key innovation lies in the fact that the yeast and the bacteria need to grow separately to prevent one microbe from growing faster and causing the slower-growing microbe to die off; however, 这两种微生物还需要能够交换分子，以形成最终的化学产物.
“为了解决这个棘手的问题，学生们想出了一个巧妙的解决方案，”迈耶说. “酵母和细菌在水凝胶中进行了生物3D打印, 所以这些微生物是相互隔离的, 但是它们产生的分子可以自由交换.”
这种方法导致了植物性化学物质的合成, 不需要真正的植物.
作为一个测试案例，该团队用生物化学方法合成了迷迭香酸(RA)。. RA通常是从迷迭香、鼠尾草和蕨类植物中提取的. 它被用作调味品和化妆品，也被证明具有抗氧化和抗炎的特性. 虽然迷迭香酸本身并不濒危，但它是一种理想的测试提取物.
“迷迭香酸是一种有价值的植物化合物，但对学生们来说是无毒或危险的,迈耶说. “加, 制造它的途径相当复杂, 由大量按顺序起作用的酶组成的.”
应对气候变化
这个团队, 哪一种完全由学生主导，有几位教职员工作为顾问, 从2023年初开始集思广益. 受COVID-19大流行的启发, 气候变化, 网赌论坛有哪些靠近纽约的农业中心, 该团队优先解决气候对植物性化学品供应的影响.
“因为我们住在网赌论坛有哪些, 它毗邻五指湖地区, 纽约州的一个主要农业区, 我们思考了气候变化的影响将如何导致未来几年作物产量下降，并影响当地植物和植物基化合物的供应,Catherine Xie说。, ’25, 分子遗传学专业.
补充Medha Pan ' 24, 他也是分子遗传学专业的学生:“我们的iGEM团队专注于我们所面临的气候危机和农业短缺, 特别是在COVID时代. 我们已经亲眼目睹了获得可获得和可靠药物的重要性.”
可能受益于RoSynth团队开发的方法和技术的特定药物的例子包括阿司匹林, 哪一种是从柳树树皮中提取的, 还有抗癌药物紫杉醇, 由已被确定为需要保护的紫杉树种发展而来.
一个经济实惠的生物打印机
该团队的部分任务是创造一种价格合理的生物打印机，采用开源设计，使其他人能够探索合成基于植物的化学物质.
“一个典型的生物打印机将花费超过1万美元，但我们设计了一个不到500美元的,25岁的Allie Tay说, 生物医学工程专业. “我们希望有一个3D生物打印机，实验室可以使用他们选择的任何分子来进行概念验证.”
这个项目是这样的，其他科学家可以改变细菌和酵母的基因和工程途径，以生产几乎任何基于植物的化学物质. 生物打印机本身的设计可在 团队的Wiki页面 还包括如何构建和使用打印机的指南，以便其他人可以创建和适应各种用途的技术.
融合自然与尖端科技, 该团队证明，本科生可以在创纪录的时间内领导开创性的项目.
“像这样的项目通常需要博士或网赌论坛有哪些生花费数年的时间来开发,Tay说。, “事实上，我们是本科生，从2月到11月都在做这项工作，我认为这是一项相当大的任务.”
