Biosphere знищує мікроби ультрафіолетовим світлом, щоб зробити біовиробництво дешевшим

Запитайте будь-якого вченого, який працював із клітинними культурами в лабораторії: забруднення займає перше місце в списку їхніх страхів. Навіть одна бродяча бактерія або спора грибка може зіпсувати весь експеримент.

А тепер уявіть собі масштабування цього ризику до біовиробництва, яке використовує живі клітини для виготовлення цілого ряду речей, зокрема ліків, харчових інгредієнтів і промислових матеріалів. Там забруднення не тільки перешкоджає продуктивності, воно може завдати шкоди населенню, якщо, наприклад, погані мікроби потраплять у фармацевтичні препарати. 

Не бажаючи ризикувати, компанії використовують підхід випаленої землі до боротьби із забруднювачами, вибухаючи своє обладнання пекучою гарячою парою. Але це дорога тактика: пара потребує багато енергії для виробництва, і обладнання має бути загартовано проти високих температур і тиску, які виникають під час стерилізації.

«Це був підхід, розроблений компанією Pfizer у 40-х роках для виробництва пеніциліну», — сказав Браян Хелігман, співзасновник і генеральний директор Biosphere. «І ви подивіться на оригінальні системи, вони виглядають приблизно так само, як сьогодні».

Пар — не єдиний спосіб стерилізації обладнання. Інший — вирощувати клітини в одноразових реакторах, що марнотратно. Ультрафіолетове (УФ) світло — ще один. Проте донедавна генерування достатньої кількості ультрафіолетового світла, необхідного для дезактивації, було дорогим. Тепер, частково завдяки COVID, вони набагато дешевші.

«В епоху Covid ви бачили великий приплив капіталу у виробництво світлодіодів UV-C», — сказав Хелігман. «У наступне десятиліття вони, ймовірно, стануть на порядки дешевшими».

Хелігман і його колеги з Biosphere витратили останні два роки на проектування трилітрового скляного настільного біореактора, який можна повністю стерилізувати ультрафіолетовим світлом. Усередині реактора чотири яскраві світлодіоди освітлюють кожну частину камери та її приладів. Зараз стартап тестує вісім із них у рамках проекту Міністерства оборони вартістю 1,5 мільйона доларів, щоб дослідити способи використання біовиробництва для виробництва високоефективних масел.

Використання світлодіодів може знизити вартість біовиробництва, дозволяючи таким процесам виготовляти матеріали, які раніше були б надто дорогими. 

«Якщо ви почнете спрощувати складність цих систем, ми вважаємо, що зможемо перейти на трансформаційно нижчий рівень», — сказав Хелігман. 

«Ви можете уявити собі це як електрифікацію біореактора», — сказав він, додавши, що заміна дорогих клапанів з нержавіючої сталі, уловлювачів та іншого обладнання на світлодіоди та кабель має допомогти значно знизити витрати. Більше того, оскільки посудини не повинні витримувати високу температуру та тиск, вони можуть бути виготовлені з дешевших матеріалів, таких як пластик для певних застосувань.

Зараз компанія працює над створенням пілотного біореактора, який може вмістити близько 100 літрів і може бути стерилізований за її технологією. Після цього Хелігман сказав, що він зацікавлений у вивченні конструкцій, які могли б утримувати від 40 000 до 80 000 літрів.

Biosphere залучила $8,8 млн початкового фінансування під керівництвом Lowercarbon Capital і VXI Capital. Серед інвесторів, які беруть участь, є B37 Ventures, Caffeinated Capital, Founders Fund і GS Futures.