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近日，华大生命科学研究所联合多家机构宣布了一项内部开发的基于并行原理或mmPS技术的DNA合成技术。该技术利用微芯片的创新范式，成功地彻底改变了DNA合成技术，在合成产量、产量和质量方面取得了系统性的进步。预计它将为基因组编写、快速疫苗开发和 DNA 数据存储提供关键支持。相关成果发表在国际期刊《自然生物技术》上。克服DNA合成的质量和效率问题在合成生物学领域，DNA合成技术一直被认为是克服产业发展的关键障碍。传统的高通量DNA合成技术可合成毫单个芯片表面上有大量的短 DNA 片段。虽然这种技术可以一次合成大量片段，但每个片段的吞吐量很低，而且片段之间很可能发生交叉污染，严重影响后续多组长片段的成功率。常规技术无法同时满足高通量、长片段、低成本的需求，直接限制了复杂代谢途径研究、染色体工程、大规模突变文库构建等前沿研究的全面发展。与传统技术不同，mMPS 技术采用创新的合成路线。这意味着芯片被分成独立的毫米级微芯片，每个微芯片上只合成一小段DNA。芯片表面设有独特的识别码，可以对DNA片段进行识别和分类，并追踪DNA片段。片段的合成过程。此外，该技术还可以通过“识别-分选-合成-回收”的循环机制实现芯片的重复利用，为低成本、可持续的DNA合成奠定了坚实的基础。简单来说，这些微芯片就像是拥有唯一工号的“工人”。这是一些东西。在合成过程中，识别工号后，智能扫描仪快速确定每个“工人”应该合成哪些特定的短DNA链，并准确地将不同的“工人”沿着传送带送到相应的工作站或反应柱，在那里合成短DNA链。一旦合成工作完成，这些“工人”就可以被收集起来并纳入到下一轮的工作中。通过这种工作模式，mMPS技术在提高产量、简化流程和精确可控性方面取得了多项进步。在产量增加方面，单个DNA的产量序列增加了四到六个数量级。在流程简化方面，基因组装步骤从至少五步优化为仅需两步，无需添加额外的扩增引物或酶切位点以避免错误累积。为了实现更高的精度和控制，每个 DNA 片段都在专用空间中合成，以避免交叉污染，并且可以根据您的需求单独优化反应条件。通过系统实验，eqThe研究团队验证了mMPS技术在基因组装、突变库构建等多个场景下优越的整体性能。研究结果充分证明了该技术处理复杂序列和高GC的能力。在内容区域和重复序列方面的独特优势为蛋白质稳定性研究和疾病突变机制分析提供了可靠的技术支持。他们帮助科研人员深入研究进口蚂蚁在生命科学领域提出问题，并为疾病治疗、新药开发和其他领域的进步奠定基础。它在各个领域都显示出巨大的适用性。目前，江苏省常州市已开发出基于mMPS技术的标准化高通量合成平台，在多个工业领域展现出巨大的应用潜力。该技术加速了 DNA 合成，有望引发多个领域的系统效率革命。在创新药物研发领域，寻找并优化关键药物靶点是关键一步。这与高质量突变体文库的构建密不可分。几周即可完成突变库构建，与传统耗时的方法相比，mMPS技术可以将这一时间缩短至几天，显着加速抗体发现和工艺优化，让“救命药物”到达临床速度更快。在酶制剂、生物基材料、精细化学等生物制造领域，菌株是决定工业生产效率和产品性能的重要因素。 mMPS技术支持快速酶定向进化，可以将菌株转化周期从数月缩短至数周。研究表明，其单碱基合成成本比传统方法降低约70%，为大规模工业化应用铺平了道路。生物制造公司可以利用它来创建专门的酶和代谢途径库。值得一提的是，mMPS技术的模块化和自动化能力为生物代工厂的出现提供了技术基础。未来可能会出现新的DNA合成平台，通过闭环设计为业界提供从DNA序列设计到功能验证的全面解决方案由人工智能、自动合成和益生菌测试驱动。随着芯片复用技术的成熟和合成工艺的进一步优化，mMPS技术将成为下一代工业级DNA合成工厂的核心引擎。华大基因生命科学研究所合成生物学资深科学家沉跃表示：“mMPS技术的出现，不仅是DNA合成领域技术的迭代，也是合成生物学从实验室探索到工业化生产的重要转折点。未来，mMPS技术的推广和应用将使更复杂的生物系统的设计、构建和测试成为可能。” “合成生物学有望引发医学、能源和医学领域工业化的真正爆发。”中科院院士袁英金认为，“mMPS技术不仅仅是”，这从我国的创新性体现出来。不仅掌握了合成生物学基础工具领域的能力，也为构建自主可控的生物技术体系奠定了重要基础，具有巨大的学术价值和产业化前景。”（记者罗云鹏）
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adimin@lionchild.com