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le système robotisé motivé par l'AI peut aider à concevoir des voies biochimiques pour produire le lycopène

Les petits groupes neufs d'une étude d'épreuve-de-concept comment un guidé par système robotisé par artificial intelligence peut concevoir, établir, vérifier et apprendre des voies biochimiques complexes pour produire efficacement le lycopène, un pigment rouge ont trouvé en tomates et utilisé généralement comme colorant alimentaire, ouvrant la trappe à un large éventail d'applications biosynthétiques, les chercheurs enregistrent.

Les résultats de l'enquête, qui ont combiné une plate-forme robotisée entièrement robotisée appelée la fonderie biologique de l'Illinois pour le Biomanufacturing avancé avec l'AI pour réaliser le biomanufacturing, sont publiés dans les transmissions de nature de tourillon.

Biofoundries sont des usines qui imitent les fonderies qui établissent des semi-conducteurs, mais sont conçues pour des systèmes biologiques au lieu des systèmes électriques.

Huimin Zhao, un produit chimique d'Université de l'Illinois et professeur biomoléculaire de bureau d'études qui ont abouti la recherche

Cependant, parce que la biologie offre beaucoup de voies à la production chimique, les chercheurs affirment qu'un guidé par système par AI et un capable du choix des milliers d'itérations expérimentales est exigé pour l'automatisation vraie.

Les efforts biofoundry précédents ont fabriqué une grande variété de produits tels que des produits chimiques, essences, et les cellules et les protéines conçues, les chercheurs ont dit, mais ces études n'ont pas été réalisées d'une façon entièrement robotisée.

Les « études de passé dans le développement biofoundry principalement concentré sur seulement un du modèle, construction, test et apprennent des éléments, » Zhao a dit. « Un chercheur était encore requis d'exécuter l'analyse de caractéristiques et de planification pour la prochaine expérience. Notre système, BioAutomata aboubé, clôture le modèle, construction, test et apprend la boucle et laisse des êtres humains hors du procédé. »

BioAutomata a complété deux séries de construction entièrement robotisée et optimisation de la voie de lycopène-production, qui comprend le modèle et la construction des voies de lycopène, le transfert des voies d'ADN-codage dans des cellules hôte, l'accroissement des cellules, et l'extraction et la mesure de la production de lycopène.

« BioAutomata pouvait ramener le nombre de voies possibles de lycopène-production construites de plus de 10.000 vers le bas environ à 100 et produire une quantité optimisée de cellules lycopène-surproduisantes dans des semaines - grand réduisant le temps et coût, » Zhao a dit.

Zhao envisage les biofoundries entièrement robotisés être une future révolution à la fabrication sèche, pas à la différence de quelle automatisation a fait pour l'industrie automobile.

Il y a « cents ans, les gens ont construit des véhicules à la main, » il a dit. « Maintenant, ce procédé est grâce beaucoup plus économique et plus efficace à l'automatisation, et nous imaginons la même chose pour le biomanufacturing des produits chimiques et des matériaux. »

Source:
Journal reference:

HamediRad, M. et al. (2019) Towards a fully automated algorithm driven platform for biosystems design. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-019-13189-z