合成生物学

国家发改委印发的《“十四五”生物经济发展规划》(以下简称规划)，是我国首个生物经济五年规划，据中信证券预计，2020-2025年，全球合成生物市场规模将保持22.5%的高年均复合增速，至2025年有望突破200亿美元。规划中多次提及“合成生物学”，覆盖医疗健康、食品消费等领域，并指出：推动合成生物学技术创新，突破生物制造菌种计算设计、高通量筛选、高效表达、精准调控等关键技术，有序推动在新药开发、疾病治疗、农业生产、物质合成、环境保护、能源供应和新材料开发等领域应用。以下是各领域的典型应用案例：  

01中国科学院天津工业生物技术研究所：二氧化碳人工合成淀粉，使淀粉生产的传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能（食品领域）

02凯赛生物：微生物菌株合成PA单体，开启生物基尼龙大场景应用（化工原料）

03华熙生物：赋能生物活性物质原料，合成生物学助力“双碳”目标（物质合成）

04硅羿科技：制备RNA纳米农药，推动绿色防控高质量发展（农业生产）

05态创生物：定向进化技术，将小分子肽生物合成效率提高40倍（美妆个护）

06微构工场：提高PHA产效，量产规模迈向万吨级（新材料开发）

07弈柯莱生物：打造八大核心技术平台 研发西格列汀关键中间体合成技术（生物医药）

“合成生物学”生产链条：合成是从原料到菌种再到产品的全链条设计和优化。可以在改造和优化天然表达体系的同时，将动物源和植物源的代谢路径构建到微生物生产链条体系中，重新合成全新的人工生物体系，最终实现目标代谢物的异源表达，将原料以较高的速率最大限度地转化为产物。

新芝解决方案——研发阶段

01.菌种设计——质粒构建

▲SCIENTZ-2C基因导入仪

产品特点

效率高：转化时间短、转化率高、重复性优异

智能储存：可存储实验参数，方便用户调取

控制精准：采用微处理器控制的脉冲放电

外形美观：整机一体化设计，显示直观，操作简单

02.高通量筛选——分析前处理

▲NP系列全自动核酸提取仪（左边为NP-2032,右边为NP-1096）

产品特点

一致性：采用移动磁珠而不是液体，去除液体残留风险，保障磁珠完全回收，CV<3%，保持高度的一致性性能

便捷性：彩色触摸屏，可自由编程或调用内置程序，操作便捷，适应您的实验室的需要

通用性：软件耗材开放，配套自主配品牌同时也可搭配市场磁珠法试剂盒

全国售后保障：全国各地设有当地办事处，可提供不定期设备巡检维护服务，同时24小时响应用户需求

▲SCIENTZ18-A 超声波DNA打断仪

产品特点

损耗小：最小可处理5µl

通量大：一次最多可处理12个样本

范围广：100-1000bp

污染低：非接触式封闭破碎，最大程度降低污染风险

等温处理：标配冷却水循环系统，避免温度过高对样本造成损坏

▲ASP系列全自动液体分装平台（左图为单板位，右图为5板位）

产品特点

快速高效：高效自动化代替人工处理：提升3-4倍效率

多种场景：核酸提取 - 深孔板 、PCR扩增管、各规格离心管、试剂瓶、西林瓶等

高性能泵体：多种原理的防堵塞泵体（计量、蠕动、注射泵），保障仪器的稳定性

灵活软件：支持行/列/板的自由设置分装，体积大小可任意设置

03.高通量筛选——动态学分析

▲MGC-200系列微生物生长曲线分析仪

产品特点

高通量：实现192样品同时长时间培养加监测

多模块：专利的不同通量模块快速切换识别功能

全光谱：300-850nm全波段数据读取功能

多功能：支持生长曲线及标准曲线双分析模式

04.精准调控——发酵优化

▲MPB系列平行生物反应器

产品特点 

精确化：一键启停，一键控制，平行性好；每个单元参数独立控制工艺优化可靠性高

微缩化：一体化设计，节省实验室空间(体积小巧）；原料使用成本较低；罐体摸索工艺可用于放大

平台化：多台设备任意扩展形成高通量发酵平台；跨设备间发酵罐分组；跨设备平行性

便捷化：快插式接口，即插即用功能；分区清晰，易学易用易维护，维修成本低；标识清楚，防呆设计

新芝解决方案——研发阶段

01.成品制备——分离纯化前处理

▲高压均质机（左边为实验型SCIENTZ系列，右边为中试型PHA系列）

产品特点 

发明专利：内置冷却器结构设计

破碎效率高：物料粒径可均匀细化到100nm以下，破碎率大于95%

多功能选配：金刚石破碎阀或司太立乳化阀

温度可控：冷却接头进出口与恒温槽相接，有效控制均质物料温度上升

在线排气：操作简单

▲高速冷冻离心机（左边为小容量HSC-2015L，右边为大容量HSC-3020L）

产品特点

降温快：高速运转，室温将至4℃仅需6min（10min HSC-3020L）

控温准：满载状态，最高转速控温精度可达±0.1℃（±1℃ HSC-2015L）

转子多：10种规格转子可选（3种转子 HSC-2015L）

升速快：升至最高转速仅需15s （25s HSC-3020L）

02.成品制备——冻干保存

产品特点

冻干量大：用于较多样品的冻干，冻干面积0.2㎡，0.3㎡，0.5㎡，1㎡，2㎡等均可选择

自主控温：可编制升降温曲线，对样品升温、降温自动控制，对样品提供温度补偿，有效控制冻干时间

原位干燥：冻干仓与冷阱分离，整个干燥过程无需挪动样品，冷冻干燥全过程都在冻干仓内完成

样式多变：除现有的一体机的样式之外，也有分体式、嵌入式等样式可供选择