signals header
3D model of DNA isolating a section with data visualization overlay
3D model of DNA isolating a section with data visualization overlay

   

SIGNALS+ 在线快讯订阅

持续关注Signals+,了解有关连接、数字健康、电气化和智能工业的最新见解、信息和想法并加以利用。

您可以随时通过单击由ADI公司发送的电子邮件中的退订链接,或者通过ADI隐私设置来更改您的设置。

谢谢您的订阅,请查看您的邮箱确认邮件并完成注册.

您将实时接收突破性技术如何在全球范围内产生深远影响!

关闭

EVONETIX:利用芯片进行基因合成,开发能够拯救生命的解决方案


如果我们能够在硅芯片表面快速研发经济实惠的新型个体化药物,用于治疗癌症、代谢紊乱和传染病,那会怎么样呢?

合成生物学并非科幻小说中遥不可及的幻想,而是一项跨学科新技术,使生物工程更容易实现。这项技术融合了化学、生物学、计算机科学和工程学的各种先进技术,用于设计和制造自然界中不存在的生物组分、解决方案和系统。合成生物学是一种基于生物学的工具包,它使用抽象、标准化和自动化构造来改变我们构建生物系统的方式,并扩大可行产品的范围1

合成DNA技术是合成生物学的一个分支,为个体化医疗提供了关键的起点,使医疗专业人员能够利用精准细胞疗法、肿瘤特异性癌症疫苗和核酸疫苗来根据患者的情况及其需求为患者量身定制个体化疗法。

Evonetix正在重新构想生物学,并正在开发一种完全不同的第三代方法,以前所未有的精度和规模合成基因长度的DNA。这家生物技术初创公司旨在通过促进合成生物学领域的快速发展,提高开发合成生物解决方案(例如救命疫苗、药物、治疗方式和疗法)的质量和速度并降低其成本,从而改善全球人口健康。

为了快速开发先进平台并将其推向市场,Evonetix需要一家拥有深厚领域知识以及生物传感器解决方案、MEMS处理和半导体精密加工专业知识的公司。Evonetix选择携手ADI公司(ADI)及其创新中心Analog Garage和数字医疗保健事业部,助力实现其愿景,并将DNA合成交到全球每一位研究人员的手中。

2023年12月4日,经过长期合作,Evonetix和ADI宣布签署联合开发协议和商业供应协议,共同开发一种全新的方法,释放新型生物疗法的潜力,并加速推动工程生物学的发展。

下文介绍了Evonetix和ADI如何合作应对巨大的技术挑战,以帮助满足全球对更好基因合成的需求。

概览

公司

Evonetix是一家总部位于英国剑桥的生物技术初创公司,是一家开发可扩展、高保真和快速基因合成桌面平台的合成生物技术公司。

应用

新型可以挽救生命的药物的发现和开发,治疗分子设计和合成,以及精准医疗和诊断。

挑战

快速开发经济实惠、即插即用、桌面DNA写入器平台,扩大规模并实现商业化。在2022年初创建简单可行产品(MVP)。

目标

使世界各地实验室的科学家能够快速合成长链DNA,改善全球人口健康。

传统DNA合成

30多年来,合成DNA的方法一直是构建DNA单链,然后将它们组合形成更长的双链DNA。目前的技术速度较慢,并包含随机错误,需要花时间进一步分析和排序,才能确保获得可接受的质量。因此,这一过程阻碍了新药物疗法的快速发展和医疗保健的进步。

EVONETIX生物合成

Evonetix提出的专有方法是开发一个将物理学和生物学相结合的平台,在芯片表面成千上万个独立控制的微型反应位点调节DNA的合成。

3D model of a grey silicon chip on a green surface
硅芯片
3D model of minaturized reaction site on chip
芯片上的微型反应位点
3D model of synthesis of long-chain DNA
长链DNA的合成
3D model of error identification and removal in DNA chains
识别并清除错误

合成之后,将通过一个突破性工艺过程识别并清除错误,精度将比传统方法高几个数量级。合成DNA技术提供个性化、个体化药物,使医疗专业人员能够做出更合理、更准确的病人护理决策。

共同努力实现宏伟目标

ADI在不断探索生物技术初创企业前景的过程中,与Evonetix合作,研究新技术,构建新功能,开拓新商机。ADI的生物传感器解决方案专业知识、先进的MEMS处理技术以及独特的半导体精密加工能力是Evonetix实现其快速生物合成愿景所需的三个关键要素。这三项技术有助于加快药物发现。

2019年1月,Evonetix开始与ADI的内部孵化器和创新中心Analog Garage合作。此次合作将加速Evonetix首款桌面DNA写入器的开发和扩展,推动实现商业化。同时设定了一个宏伟目标:到2022年初完成MVP的开发。

ADI公司数字医疗健康高级副总裁Patrick O’Doherty表示:“通过与Evonetix合作,ADI公司得以进入不断发展的合成生物市场”。

Pat O'Doherty
“此次合作旨在提高基因组装的速度和降低其成本,以形成可用于生产经济实惠的药物并在全球范围内治疗各种疾病的创新战略。”

Patrick O’Doherty

数字医疗健康高级副总裁 | ADI 公司

ANALOG GARAGE

Patrick O’Doherty指出:“Analog Garage将世界领先的研究型大学和高科技初创企业的工程师、数据科学家、硬件和软件人员汇集在一起。其中很多人拥有信号处理、机器学习或材料科学领域的博士学位,这些都是典型半导体公司的非传统技能,他们在快速发展的创业环境中,积极创建新的解决方案和突破性技术。”

“Analog Garage研发团队利用科学、算法、数据及其创造力提供解决方案,为我们的客户解决挑战性问题。我们一直在寻找优秀人才和公司,携手构建改变世界的解决方案。”Analog Garage分部总经理Pat Coady表示。

Zoomed in view of a microchip being adjusted with tweezers
Evonetix与Analog Garage合作,携手开发集成式解决方案,包括MEMS平台,这是一种专用集成电路(ASIC),旨在实现微型控制电子元件和流动池。

Evonetix目前正在使用ADI的测试芯片传感器结构进行测试,在未来两年内,将进行更多的实验、评估和验证。最终的芯片尚未完全开发完毕。ADI公司将负责该技术的商业推广,并帮助生产桌面DNA写入器设备。ADI计划在开发阶段完成后立即生产该传感器芯片。

Headshot of Matthew Hayes, Chief Technology Office at Evonetix
“Analog Garage研发团队的支持和专业技术在帮助我们设计复杂控制ASIC方面发挥了不可估量的作用,我们期待进一步展开合作,以实现该平台的商业化规模生产。”

Matthew Hayes博士

Evonetix首席技术官

Evonetix即插即用桌面设备

Artist concept of the proposed Evonetix desktop device
Evonetix桌面设备的设计概念图

Evonetix DNA写入器将是一款即插即用桌面仪器,易于获取和使用。它将通过一次性专用盒体支持多种功能和应用,这些盒体包含大量的复杂组件并支持高度并行的合成。

Evonetix的首款产品预计将在2021年底进入beta测试阶段。之后,ADI和Evonetix将继续合作,共同提高基因组装的速度,提高效率和精度,降低成本。

“我们的使命是开发高度并行的桌面平台,以实现DNA合成的精度和规模。与ADI公司的合作使我们向前迈出了重要的一步。”

Matthew Hayes博士

Evonetix首席技术官

Evonetix和ADI公司:展望未来

Woman with glasses in a lab inserting fluid into a test tube

Evonetix和ADI的联合开发协议和商业供应协议巩固了两家公司的长期合作关系,并通过为Evonetix Evaleo®系列DNA合成设备提供一种统包半导体解决方案,将面向热控制DNA合成和组合的ASIC开发提升到新的水平。

Evonetix创始人兼首席技术官Matthew Hayes表示:“与全球半导体领军企业ADI达成的这项协议,对Evonetix而言是一个重要的里程碑,也是对我们愿景和技术的有力认可。这为我们提供了所需的生产能力和制造能力,使我们能够不断努力将我们的技术更靠近市场,直接将基因合成的力量交到研究人员手中。

对人类的深远影响

DNA合成有望助力实现旨在生产经济实惠的药物并治疗各种疾病的创新战略。合成生物学可用于制药和新药研发等各种领域的应用。

快速而准确的基因合成加速了科学家大规模利用生物学的能力,这是使用其他方法无法实现的。Evonetix和ADI合作开发的这项技术能够解决人类面临的最大挑战,为人类创造一个更美好、更安全、更健康的地球生存环境。


来源

1“什么是合成/工程生物学?”。工程生物学研究联盟。