يقوم المحيط الحيوي بضرب الجراثيم بالأشعة فوق البنفسجية لجعل التصنيع الحيوي أرخص

اسأل أي عالم عمل مع مزارع الخلايا في المختبر: التلوث يحتل مكانة عالية في قائمة مخاوفه. فحتى جرثومة واحدة أو بوغ فطري واحد يمكن أن يفسد التجربة بأكملها.

تخيل الآن توسيع نطاق هذا الخطر ليشمل التصنيع الحيوي، الذي يستخدم الخلايا الحية لتصنيع مجموعة من الأشياء، بما في ذلك الأدوية والمكونات الغذائية والمواد الصناعية. هناك، لا يعيق التلوث الإنتاجية فحسب، بل من الممكن أن يلحق الضرر بالجمهور، على سبيل المثال، إذا شقت الجراثيم السيئة طريقها إلى الأدوية.

نظرًا لعدم رغبتها في المجازفة، تتبع الشركات نهج الأرض المحروقة لمكافحة الملوثات، حيث تقوم بتفجير معداتها بالبخار الساخن الحارق. ولكنه تكتيك مكلف: إذ يتطلب إنتاج البخار قدرًا كبيرًا من الطاقة، ويجب تقوية المعدات ضد درجات الحرارة والضغوط المرتفعة التي تحدث أثناء التعقيم.

قال بريان هيليغمان، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Biosphere، لـ TechCrunch: “كان هذا نهجًا طورته شركة Pfizer في الأربعينيات من القرن الماضي لتصنيع البنسلين”. “وإذا نظرت إلى الأنظمة الأصلية، فإنها تبدو كما هي اليوم.”

البخار ليس الطريقة الوحيدة لتعقيم المعدات. وهناك طريقة أخرى تتمثل في زراعة الخلايا في مفاعلات ذات الاستخدام الواحد، وهو أمر يعد إهدارًا للوقت. الضوء فوق البنفسجي (UV) هو شيء آخر. ومع ذلك، حتى وقت قريب، كان توليد ما يكفي من ضوء الأشعة فوق البنفسجية، وهو أمر ضروري لإزالة التلوث، باهظ التكلفة. الآن، ويرجع الفضل في ذلك جزئيًا إلى فيروس كورونا، فهي أرخص كثيرًا.

وقال هيليجمان: “خلال عصر كوفيد، شهدت الكثير من تدفق رأس المال إلى تصنيع مصابيح LED UV-C”. “من المحتمل أن يحصلوا على طلبيات ذات حجم أرخص في العقد المقبل.”

أمضى هيليغمان وزملاؤه في Biosphere العامين الماضيين في تصميم مفاعل حيوي زجاجي سعة ثلاثة لترات يمكن تعقيمه بالكامل بواسطة الأشعة فوق البنفسجية. داخل المفاعل، تضيء أربعة مصابيح LED ساطعة كل جزء من الغرفة وأجهزتها. وتقوم الشركة الناشئة الآن باختبار ثمانية منها كجزء من مشروع وزارة الدفاع بقيمة 1.5 مليون دولار لاستكشاف طرق استخدام التصنيع الحيوي لإنتاج زيوت عالية الأداء.

إن استخدام مصابيح LED لديه القدرة على خفض تكلفة التصنيع الحيوي، مما يسمح لمثل هذه العمليات بتصنيع مواد كانت في السابق باهظة الثمن.

وقال هيليغمان: “عندما تبدأ في القدرة على تبسيط تعقيد هذه الأنظمة، نعتقد أنه يمكننا الدفع نحو أرضية منخفضة تحويلية”.

وقال: “يمكنك أن تتخيل هذا مثل كهربة المفاعل الحيوي”، مضيفًا أن استبدال الصمامات والمصائد وغيرها من المعدات باهظة الثمن المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ بمصابيح LED والكابلات من شأنه أن يساعد في خفض التكاليف بشكل كبير. علاوة على ذلك، نظرًا لأن الأوعية لن تضطر إلى تحمل درجات الحرارة والضغط العاليين، فيمكن تصنيعها من مواد أرخص مثل البلاستيك لتطبيقات معينة.

وتعمل الشركة حاليًا على بناء مفاعل حيوي تجريبي يمكن أن يحتوي على حوالي 100 لتر ويمكن تعقيمه باستخدام تقنيتها. بعد ذلك، قال هيليجمان إنه مهتم باستكشاف التصميمات التي ستكون قادرة على استيعاب ما بين 40.000 إلى 80.000 لتر.

جمعت Biosphere 8.8 مليون دولار من التمويل الأولي بقيادة Lowercarbon Capital وVXI Capital، حسبما صرحت الشركة حصريًا لـ TechCrunch. يشمل المستثمرون المشاركون B37 Ventures وCaffeinated Capital وFounders Fund وGS Futures.