Fragen Sie jeden Wissenschaftler, der im Labor mit Zellkulturen gearbeitet hat: Kontamination steht bei ihnen ganz oben auf der Angstliste. Selbst verirrte Bakterien oder Pilzsporen können ein ganzes Experiment ruinieren.
Stellen Sie sich nun vor, dieses Risiko zu erhöhen Biofabrikationdas lebende Zellen zur Herstellung einer Vielzahl von Produkten nutzt, darunter Medikamente, Lebensmittelzutaten und Industriematerialien. Dann schadet eine Kontamination nicht nur der Produktivität, sondern kann auch der Öffentlichkeit schaden, wenn beispielsweise schädliche Keime in pharmazeutische Produkte gelangen.
Da Unternehmen kein Risiko eingehen wollen, gehen sie bei der Bekämpfung von Schadstoffen auf die „verbrannte Erde“-Methode zurück, indem sie ihre Anlagen mit heißem, sengenden Dampf bestrahlen. Aber es ist eine teure Taktik: Die Herstellung von Dampf erfordert viel Energie und die Ausrüstung muss gegen die hohen Temperaturen und Drücke, die während der Sterilisation auftreten, verstärkt werden.
„Dies war ein von Pfizer in den 1940er Jahren entwickelter Ansatz zur Herstellung von Penicillin“, sagte Brian Heligman, Mitbegründer und CEO von Pfizer. Biosphäresagte TechCrunch. „Und wenn Sie sich die ursprünglichen Systeme ansehen, sehen sie genauso aus wie heute.“
Dampf ist nicht die einzige Möglichkeit, Geräte zu sterilisieren. Eine andere besteht darin, Zellen in Einwegreaktoren zu züchten, was verschwenderisch ist. Ultraviolettes (UV) Licht ist eine andere Möglichkeit. Allerdings war es bis vor Kurzem teuer, genügend UV-C-Licht zu erzeugen, das für die Dekontamination benötigt wurde. Jetzt sind sie, auch dank COVID, viel günstiger.
„Während der Covid-Ära erlebten wir einen großen Kapitalzufluss in die Herstellung von UV-C-LEDs“, sagte Heligman. „Sie werden im nächsten Jahrzehnt wahrscheinlich viel billiger werden.“
Heligman und seine Kollegen von Biosphere haben die letzten zwei Jahre damit verbracht, einen Drei-Liter-Tischbioreaktor aus Glas zu entwickeln, der vollständig mit ultraviolettem Licht sterilisiert werden kann. Im Inneren des Reaktors beleuchten vier helle LEDs jeden Teil der Kammer und ihre Instrumente. Das Startup testet derzeit acht davon im Rahmen einer 1,5-Millionen-Dollar-Investition des Verteidigungsministeriums Projekt Erforschen Sie Möglichkeiten, die Bioproduktion zur Herstellung von Hochleistungsölen zu nutzen.
Der Einsatz von LEDs hat das Potenzial, die Kosten der Bioproduktion zu senken, sodass in solchen Prozessen Materialien hergestellt werden können, die früher sehr teuer gewesen wären.
„Wenn Sie beginnen, die Komplexität dieser Systeme zu vereinfachen, glauben wir, dass wir auf eine niedrigere, transformativere Ebene vordringen können“, sagte Heligman.
„Man kann sich das wie eine Elektrifizierung des Bioreaktors vorstellen“, sagte er und fügte hinzu, dass der Austausch teurer Ventile, Fallen und anderer Geräte aus Edelstahl durch LEDs und ein Kabel dazu beitragen dürfte, die Kosten deutlich zu senken. Da die Behälter außerdem keinen hohen Temperaturen und Drücken standhalten müssen, können sie für bestimmte Anwendungen aus günstigeren Materialien wie Kunststoffen hergestellt werden.
Das Unternehmen arbeitet derzeit am Bau eines Pilotbioreaktors, der rund 100 Liter fassen und mit seiner Technologie sterilisiert werden kann. Danach sagte Heligman, er sei daran interessiert, Designs zu erforschen, die ein Fassungsvermögen von 40.000 bis 80.000 Litern bieten.
Biosphere hat unter der Leitung von Lowercarbon Capital und VXI Capital eine Startfinanzierung in Höhe von 8,8 Millionen US-Dollar aufgebracht, teilte das Unternehmen exklusiv gegenüber TechCrunch mit. Zu den teilnehmenden Investoren gehören B37 Ventures, Caffeinated Capital, Founders Fund und GS Futures.
