近日,悉尼大學科學家在《自然通訊》發(fā)表了一項突破性研究,成功開發(fā)出名為PROTEUS的生物人工智能系統(tǒng),能夠在哺乳動物細胞中直接設計和進化具有新功能的分子,為基因療法和研究工具開發(fā)提供了革命性新工具。這項研究由悉尼大學查爾斯·珀金斯中心聯(lián)合百年研究所完成,創(chuàng)造性地將定向進化技術(shù)應用于哺乳動物細胞。
PROTEUS(ProteinEvolutionUsingSelection,利用篩選機制進行蛋白質(zhì)進化)系統(tǒng)通過模擬自然進化過程,將原本需要數(shù)年甚至數(shù)十年的進化周期縮短至數(shù)周。研究人員表示,這意味著可以用PROTEUS生成在人體內(nèi)具有高度功能性的全新分子,從而研發(fā)出現(xiàn)有技術(shù)難以或無法制造的新型藥物。
值得關(guān)注的是,這些進化后的分子樣本需長期穩(wěn)定保存以保障后續(xù)研究與轉(zhuǎn)化,而生物儲存型液氮罐憑借-196℃深低溫環(huán)境,成為樣本保存的關(guān)鍵設備——其真空絕熱結(jié)構(gòu)可將日蒸發(fā)率控制在較低的水平,確保分子活性在長期儲存中不受影響,為PROTEUS系統(tǒng)的研究成果提供了從實驗室到臨床轉(zhuǎn)化的“低溫安全屏障”。
在樣本流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié),短途運輸可借助液氮保溫桶實現(xiàn)便捷轉(zhuǎn)運,其輕量化設計與高效絕熱性能,能在數(shù)小時內(nèi)維持低溫環(huán)境,滿足實驗室間的樣本傳遞需求。而從整體體系來看,液氮瓶作為基礎設備,通過模塊化設計支持大規(guī)模樣本管理,與生物儲存型罐形成互補,構(gòu)建起從單樣本精細保存到批量樣本管理的完整低溫儲存鏈條。
PROTEUS系統(tǒng)的應用前景廣闊,可用于增強絕大多數(shù)蛋白質(zhì)和分子的功能。當前,研究團隊正致力于解決哺乳動物細胞在多輪進化與突變過程中的穩(wěn)定性問題,并防止系統(tǒng)”作弊”。通過引入”嵌合病毒樣顆粒”等創(chuàng)新設計,系統(tǒng)能夠并行處理多個解決方案,最終篩選出最優(yōu)方案。
據(jù)悉,PROTEUS系統(tǒng)將面向科研社區(qū)免費開放,目標是改進基因編輯技術(shù),或優(yōu)化mRNA藥物,使其更強效、更具特異性。這一開放態(tài)度將進一步推動生物醫(yī)學研究的進步,同時也為生物儲存型液氮罐等配套設備的發(fā)展提供了更廣闊的市場空間。
隨著生物技術(shù)與人工智能的深度融合,我們可以預見,未來將有更多創(chuàng)新性的研究成果涌現(xiàn)。而這些成果的取得,離不開高質(zhì)量的生物儲存設備的支持。因此,對于生物醫(yī)學研究機構(gòu)而言,選擇合適的生物儲存型液氮罐等設備,將為研究工作的順利開展提供有力保障。
來源:環(huán)球網(wǎng)