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这个机器人可以让创造新的生命形式像编写应用程序一样简单

人们正在努力使湿物质的处理变得更容易,希望通过低粘度技术使生物学处于更加平等的基础上。

移液器图片

应用程序和智能手机目前可能会吸引消费者和投资者,但技术的未来将更加令人眼花缭乱。 21 世纪最激进的创新很可能不是建立在硅上,而是建立在 DNA 上。 在过去的几年里,从头开始制造基因的难度大大提高,而成本却大幅下降。

然而,尽管生物学版本的摩尔定律曲线向上弯曲,但更好、更便宜的数字技术在个人计算领域引发的初创公司爆炸式增长仍然面临着重大障碍。 区别在于:史蒂夫·乔布斯车库里的所有东西基本上都是干的。 与其他类型的工程不同,生物技术的基本材料既是湿的又是有生命的。 这使得使用它们比拿出笔记本电脑或烙铁复杂得多。

然而,人们正在努力使湿物质的处理变得更容易,希望通过低粘度技术使生物学处于更加平等的基础上。 目前让生物黑客热议的工具之一是 OpenTrons,这是一款开源液体处理机器人,旨在使生物技术不仅变得更干燥、更快,而且让任何有想法的人都更容易使用。

OpenTrons 项目起源于 Genspace,这是一家位于布鲁克林的社区生物实验室,秉承创客运动的 DIY 精神而成立。 尽管基因工程技术已经存在了几十年,但基因剪接本身的实践大多仍局限于学术研究机构和企业生物技术的范围内。 但像 Genspace 这样的爱好者社区已经开始在世界各地出现,其灵感来自于将生物技术交到更多人手中可以带来创造力和发现的蓬勃发展。

OpenTrons 联合创始人 Will Canine 表示:“一旦这个平台投入使用,人们将能够像今天在代码上协作一样在生物技术项目上进行协作。”

手工繁重工作
任何曾经在生物实验室工作过或在其中闲逛过的人都知道这项工作可能是乏味且重复的。 虽然科学本身很复杂,但实验和工程涉及的劳动主要包括用一种称为移液器的手持式仪器从一个小瓶中吸出液体,然后将其喷回另一个小瓶中。 “我们的生命科学专家大部分时间都花在体力劳动上,”卡尼恩说。 “这是研究的一个巨大瓶颈。”

正如 OpenTrons 的创建者指出的那样,这个过程不仅无聊而且容易出错。 人的眼睛、手和大脑无法确保机器人能够做到的精确一致性。 实验室机器人在生物技术领域并不是什么新鲜事。 但它们往往是基于专有技术的极其昂贵的机器,并且面向狭窄的专业用户市场。

“人们将能够像今天在代码上协作一样在生物技术项目上进行协作。”

相比之下,OpenTrons 是开源的,这意味着任何人都可以复制、构建和修改他们认为合适的技术。 它的大脑是一台 Raspberry Pi 微型计算机,售价为 35 美元,许多其他组件都是用现成的技术构建的。

Canine 表示,3D 打印的迅速崛起导致精确传输液体所需的精密机械部件的价格大幅下降。 这些组件有助于将基本型号的 OpenTrons 价格降至 2,000 美元——这不是微不足道的,但也低于新 iMac 的成本。

Canine 表示,该项目还旨在使设备的软件尽可能易于访问。 OpenTrons 使用基于 Javascript 的拖放式 Web 界面来设计和运行实验,而不是专有的编程语言。

“我们正处于生物技术数字化和自动化的起步阶段,”帮助运营 SOS Ventures 旗下 Indie Bio 的 Ryan Bethencourt 说道,该公司通过其 HAXLR8TR 硬件加速器为 OpenTrons 提供支持。 Bethencourt 也是 OpenTrons Kickstarter 的支持者。 “OpenTrons 的美妙之处在于,它是为那些不想编程、习惯了现代且简单的用户界面的研究人员而构建的。”

生活应用
Canine 对 OpenTrons 的早期希望听起来并不那么迷人。 他对它创建标准、一致的实验室协议以产生定期、可重复数据的潜力感到非常兴奋。 “对我们来说,第一件事就是让人们能够通过电子邮件发送协议,”他说。

但他也对生物技术最雄心勃勃的应用充满希望。 他说 OpenTrons 正在与 Modern Meadow 合作,后者致力于在不杀死动物的情况下“打印”肉类和皮革。 他还看到了合成生物学的巨大潜力,合成生物学是生物技术的一个分支,致力于一次使用基因字母表中的一个字母将新生物体缝合在一起,以酿造从化肥到抗疟疾药物的一切产品。

无论应用是什么,Canine 相信,如果更多的人能够从繁重的生物学工作中解放出来,生物技术的未来将会更加美好。 “如今,人们——博士——大部分时间都花在用手移动少量液体,”他说。 “我们的机器人做到了,所以他们不必这样做。”

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