智能集菌仪

近期,由浙江泰林生物技术股份有限公司牵头承担、联合浙江大学、中国食品药品检定研究院、浙江省计量科学研究院、正大青春宝药业有限公司、杭州电子科技大学等多家单位组织开发的“高性能智能化无菌检测仪的开发和应用”项目,获得“国家重点研发计划”-“重大科学仪器设备开发”专项立项，该项目计划总投资4500万元，实施周期为2016年7月至2020年6月，项目成功实施后将有望大幅提升我国无菌检查效率和水平，支撑突发事件应急检测，提升国产仪器市场占有率。　　近年来，我国发生的多起食品、药品质量安全事件，使得政府和民众对食药品的质量保证高度重视。无菌检查作为食品药品质量控制的关键项目，在最新的2010版GMP《药品生产质量管理规范》和2015版药典都提出了明确的要求，是企业和监管机构对合格产品检验的重要项目。常规无菌检查在一个受控的环境中安装单向气流的层流台，在层流台上放置一台集菌仪来完成无菌试验。无菌检查仪包含了无菌隔离器、薄膜过滤系统(集菌操作仪和集菌培养器)、微生物培养箱等部件，替代常规无菌检查方法，提供受控无菌环境并实施无菌检验，具有集成度高、投入成本低、环境可控性更好的特点，越来越受到重视，得到广泛的应用。　　这几年国内企业通过持续的研发投入，市场占有率持续上升，已经超过国外仪器，但是高端仪器仍然被国外厂家控制，急需提高产品的质量和性能。就目前的技术而言,现有无菌检查还存在以下不足：灭菌剂浓度等关键参数监测与控制技术不成熟，易导致假阳性或假阴性风险 集菌操作和无菌检测均依赖人工，自动化、集成化和智能化水平低，无菌检查效率低 部分关键器件依赖进口，如VHP(Vaporized Hydrogen Peroxide,气化过氧化氢)浓度传感器和微孔滤膜等。　　为解决上述问题，本项目拟开展高性能智能化食品药品无菌检测仪的仪器研发、应用研究和工程化产业化研究工作。针对无菌检测仪的高性能要求，研究持续可控的无菌隔离环境，避免灭菌效果不稳定导致无菌检查的假阳性或者假阴性，重点开展高效稳定的VHP汽化技术研究和快速实时的VHP浓度检测技术研究 针对无菌检测仪的智能化要求，开展仪器操作的自动化智能化研究工作，替代当前的手工操作模式，提高无菌检查的检测效率，重点开展自动化集菌操作技术、自动检测技术和智能化系统集成技术研究 针对企业和药检机构的应用要求，研究具有针对性的操作方法和软件，解决仪器在代表性应用单位的特定检测需求，重点开发面向食品药品检验机构专用的多种样品无菌检查软件和面向生产企业大批量样品检测流程优化技术 针对仪器的工程化和产业化要求，研究可靠性方案、质量控制方案等相关产业化方案，保证仪器工程化产业化的顺利实施。　　项目完成后，精确传递机构和多功能机械手的定位技术在隔离器内应用，再配套自动精准加样和阳性菌自动加注技术，将使无菌检查的流程标准化、模式化，整个流程完全受控，避免以往无菌检查全部依赖人员操作，结果受人为原因影响较大的弊病。大大提高无菌检查的效率和无菌检查结果的准确率和可信度。　　无菌制剂企业或其他检测机构产品或样品的无菌检查一直是劳动密集型行业，在应用该项目产品进行无菌检查后，只需按照设定程序系统将自动进行定位、加样、培养观察，全过程结果实时记录分析，并可做到所有数据在监管系统上同步可查，这一应用将大大降低企业的劳动成本，并成倍提高无菌检查的效率。同时。无菌检查效率准确率的提高也同时降低了以往由于人员操作不规范或者人员失误导致的无菌检查样品长菌的情况，降低了企业重复检测、原因分析等方面的支出，同时所有数据的实时上传，可对可能出现的异常情况做到早发现、早预防、早处理。　　本项目的牵头单位，浙江泰林生物技术股份有限公司成立于2002年,国家级高新技术企业，拥有省级高新技术企业研发中心，是国内规模最大的无菌及微生物检测仪器、耗材等产品的供应商之一，也是国内最早开发无菌及微生物限度检测系统、汽化过氧化氢灭菌系统、无菌隔离系统并实现产业化的企业之一。公司拥有专利120余项，其中发明12项，先后参与并制定国家标准和行业标准14项，其中7项为第一作者,是细分行业的领导者。公司自成立以来，一直以科技创新为立足点，多次承担了国家创新基金、国家火炬计划、国家重点新产品等项目，此次“高性能智能化无菌检测仪的开发和应用”获得国家重点研发计划的立项，公司也将以此为契机，进一步夯实研发和管理基础，以攻克前瞻性、基础性关键共性技术为己任，引领行业在高端技术层面上快速前行。

温哥华两名华裔少年发明了一种智能餐具，可扫描食物中的细菌、过敏原和营养成分。　　智能餐具由16岁的马德琳刘和安吉拉王设计，可用于叉子、勺子和筷子等多种形式，使用“近红外光谱”技术分析食物中的分子。　　马德琳刘称，不同种类食物的分子以不同方式振动，由此创造出其独特的“光学签名”，智能餐具据此与数据库进行比对，从而识别和确定食物中的特定分子。　　马德琳刘在其朋友和亲属遭受幽门螺旋杆菌引起的过敏和感染后萌发了设计智能餐具的灵感。幽门螺旋杆菌可经口口相传，进而感染胃部并导致溃疡。幽门螺旋杆菌在不实行分餐的亚洲国家较为常见，常常通过餐具扩散。　　马德琳刘表示，除了检测幽门螺旋杆菌，智能餐具附带的微型光谱仪还能检测过敏原和营养成分。而且，光谱仪在餐后可从叉子、勺子和筷子上取下，以便于清洗。　　两位华裔少年设计的智能餐具曾获得去年11月举办的“温哥华创业周末”大奖，目前她们正在对产品进行最终定型以尽快推向市场。

p　　人工智能会给生物行业带来什么变化?中国科学院微生物研究所吴边团队在该领域率先取得突破，通过智能计算技术，创造出自然界中不存在的生物催化反应类型，并strongspan style="color: rgb(31, 73, 125) "在世界上首次通过计算指导完成工业级菌株的构建。/span/strong22日，该项成果在线发表于国际著名期刊《自然· 化学生物学》。/pp　　“蛋白质的结构和折叠方式数据量非常大，以前只能通过实验室进行筛选，现在人工智能计算技术介入后能快速大量处理数据。”论文通讯作者、中科院微生物所研究员吴边说，2017年，strongspan style="color: rgb(31, 73, 125) "美国化学会将人工智能设计新型蛋白质结构列为年度八大科学突破之首/span/strong。/pp　　如果把工业菌株比作一辆车，酶蛋白就是其核心发动机。研究人员在对天冬氨酸酶分子重设计后，成功获得一系列具有绝对位置选择性与立体选择性的人工β-氨基酸合成酶。随后，团队将非天然酶整合入大肠杆菌中，构建出可高效合成β-氨基酸的工程菌株。/pp　　“β-内酰胺抗生素、紫杉醇(抗癌药物)、西格列汀(糖尿病药物)等多种具有巨大市场销售额的明星分子，strongspan style="color: rgb(31, 73, 125) "均需要β-氨基酸作为合成单元/span/strong。”吴边告诉科技日报记者，span style="color: rgb(31, 73, 125) "strongβ-氨基酸的合成长期以来/strong/spanspan style="color: rgb(31, 73, 125) "strong依赖过渡金属催化的化学途径，需要昂贵的催化剂、苛刻的反应条件等/strong/span。/pp　　吴边说，通过发酵工艺优化与转化工艺优化，该生物催化体系可在温和条件下利用廉价易得的烯酸类原料及氨水，一步实现相应β-氨基酸的合成，span style="color: rgb(31, 73, 125) "strong而且成本可下降50%—90%/strong/span。/pp　　据介绍，该项技术已完成中试与全尺寸生产工艺验证，span style="color: rgb(31, 73, 125) "strong产品潜在市场预计超30亿元，有望在紫杉醇、度鲁特韦与马拉维若等抗癌与艾滋病治疗药物的生产过程中大幅降低生产成本/strong/span。/p