A RoSynth csapata bioszintézis rendszert tervez a keresett növényi eredetű gyógyszerek előállításának optimalizálására. Munkafolyamatuk különösen hatékony lehet a bőséges mennyiségű munkaerőt igénylő és a növények elérhetősége által korlátozott gyógyszergyártási folyamatok esetében.
A Team RoSynth bioszintézis rendszert fejleszt a keresett növényi eredetű gyógyszerek előállításának optimalizálására. Munkafolyamatunk különösen hatékony lesz a nagy mennyiségű munkaerőt igénylő és az üzem elérhetősége által korlátozott gyógyszergyártási folyamatok esetében. Csapatuk a hagyományos bioszintézis technikák korlátaira törekszik egy olyan 3D bionyomtató megtervezésével, amely képes mikrobákkal töltött hidrogélek nyomtatására, mesterséges baktériumok és élesztők hidrogél együtttenyésztési rendszerének felhasználásával a növényi vegyületek hatékonyabb szintéziséhez a termékhozam javítása érdekében. A koncepció bizonyítékaként szintetizálják a rozmarinsavat – egy kis molekulát, amely széles körű terápiás és kulináris alkalmazásokkal rendelkezik – azzal a céllal, hogy projektjüket kibővítsék további kulcsfontosságú növényi eredetű vegyületek szintézisére, etikus, hatékony szintetikus biológiai megközelítéssel.
A projektben Escherichia coli és Saccharomyces cerevisiae 3D nyomtatott kultúrákat alkalmaztak egymás melletti hidrogélekben, amelyek tápközegbe vannak helyezve, lehetővé téve, hogy a baktériumok és az élesztő hidrogélek között közbenső anyagok haladjanak át a rozmarinsav szintéziséhez. A növényi eredetű vegyi anyagok – például a rozmarinsav – előállítására szolgáló, meglévő, egyedi baktérium- és élesztőalapú rendszerek jelentős korlátokkal rendelkeznek. Ez visszafogja az organizmusok növekedését és végső soron a termelés hatékonyságát. A kultúra alkalmazása a jobb szintézis hatékonysága érdekében elosztja az anyagcsere-terhelést a baktériumok és az élesztő között. Emellett az organizmusok együttes tenyésztése kihasználja egyéni erősségeiket: a baktériumok hajlamosak a kisebb molekulák hatékonyabb szintézisére, míg az élesztő hatékonyabban képes a kisebb molekulák nagyobb termékké történő összeállítására.
A baktériumok és élesztők együttes tenyésztésének egyik hátránya azonban az, hogy a baktériumok idővel túlszaporodnak az élesztőn. Ezért a csapat a baktérium- és élesztőpopulációkat külön hidrogélben nyomtatja ki, megakadályozva a baktériumkultúra invázióját az élesztővel szemben, és megőrizve a biológiai elszigeteltséget. Az első házilag épített, kétcsatornás 3D-s bioprinter modellt nyújt a mikrobákkal teli hidrogél rendszerek felhasználására az olcsó és testre szabható szintézishez.
