Когда собеседник связался со мной и рассказал о технологии, о которой я, скорее всего, никогда не слышал, мой интерес возрос. И читатель, они были правы.

Грант Ааронс — соучредитель и генеральный директор FabricNano, компании, занимающейся синтетической биологией, которая преобразует химические процессы с использованием технологии бесклеточного биопроизводства для производства продуктов, которые являются более устойчивыми и, следовательно, менее зависимыми от ископаемого топлива.

В частности, компания разрабатывает биокатализаторы, позволяющие рентабельно производить экологически чистые химические вещества биологического происхождения, которые будут использоваться в таких продуктах, как чистящие средства, биофармацевтические препараты, биотопливо и биопластики.

Что это означает на практике и почему это важно? Давайте разберемся.

Ааронс объясняет:

«Мы работаем в сфере бесклеточного биопроизводства. Это своего рода пересечение климатических технологий, синтетической биологии и промышленной трансформации».

Компания надеется, что та же основная химическая реакция, что и ферментация, будет способствовать развитию мирового рынка химикатов.

По словам Аарона:

«В биологии многообещающе. Если мы подумаем обо всех материалах, которые нужны людям, и о материалах, которые мы потребляем каждый день, если это не стекло, бетон или дерево, мы, по сути, говорим о химических веществах, полученных из нефти, на долю которых сегодня приходится 10% глобальных выбросов парниковых газов. газовые выбросы.

Итак, если мы используем все эти другие материалы, сделанные из нефти, почему мы не можем сделать их из биологии?»

Эм, а что такое биокатализатор?

Хороший вопрос. Биокатализаторы — это использование биологических систем для ускорения (катализирования) химических реакций. Ферменты — это тип белка, который действует как биологический катализатор, увеличивая скорость химических реакций внутри клеток, не расходуясь и не изменяясь в процессе.

Например, дрожжи в пиве используют каскад ферментных биокатализаторов для превращения сахара в спирт. Ферменты в желудке и кишечнике являются биокатализаторами, которые расщепляют пищу, чтобы ваш организм мог ее усвоить.

Однако ферментам трудно выжить вне клеток, при этом большинство ферментов разрушаются или разлагаются в течение нескольких часов вне клетки. Это затрудняет биопроизводство чего-либо с использованием ферментов в больших масштабах.

Ааронс объяснил, что в начале 2000-х годов десятки стартапов потратили миллиарды, пытаясь разработать цельноклеточные микробные биокатализаторы, чтобы производить экологически чистые химические вещества на биологической основе для массового рынка.

Однако Ааронс характеризует большинство микробных фабрик как неэффективные, медленные и непредсказуемые в масштабировании.

«Мы хотим использовать эти ферменты, фундаментальные единицы биохимии, для производства химических веществ.

Но нам необходимо предотвратить фундаментальную проблему бесклеточного биопроизводства, которая заключается в том, что как только вы выносите фермент за пределы клетки, он распутывается и разворачивается, и машина перестает работать примерно через час или два. Это не промышленный процесс».

Снижение затрат на биопроизводство

FabricNano собирает все компоненты, необходимые для биопроизводства, и размещает их на искусственной поверхности. Компания испробовала все: от нано-вафельной ткани из ДНК до более доступных в промышленности материалов, таких как обычные твердые носители, молотый кофе и даже простые камни.

Ааронс объяснил:

«В FabricNano мы извлекаем ферменты из клеток. Итак, это неживые объекты, просто блоки машинного материала поверх материалов-носителей. После помещения на материал носителя фермент сохраняется от шести месяцев до года и может быть экономично использован в промышленном реакторе.

Подумайте о микропроцессоре или полупроводнике. У него есть транзисторы, являющиеся основными рабочими элементами, и кремниевая пластина. Комбинация – это эффект.

Так же, как Nvidia научилась размещать транзисторы поверх кремния, FabricNano помещает ферменты поверх других натуральных материалов-носителей, и эти две вещи работают вместе синергетически».

Фермент теперь очень долговечен и стабилен, и, следовательно, его можно лучше использовать для производства таких товарных химикатов, как биопластики, биотопливо и некоторые типы антибиотиков, которые производятся с использованием ферментов.

Кроме того, эти биокатализаторы известны как «встраиваемые», поэтому их можно просто использовать в уже существующем промышленном оборудовании и ноу-хау (например, в реакторах с насадочным слоем или резервуарных реакторах непрерывного действия с перемешиванием).

Ааронс видит наибольший успех FabricNano на рынке в усилиях по удалению таких ингредиентов, как нефть, из таких продуктов, как чистящие средства, с особым интересом к детоксикации планеты» и «детоксикации дома».

Компания успешно создала такие химические вещества, как 1,3-пропандиол, из глицерина, основного отхода производства биодизеля. 1,3-пропандиол является ингредиентом, который может заменить полиэтиленгликоль на основе ископаемого топлива в потребительских товарах, таких как шампуни.

Ааронс утверждает:

«Это так странно говорить вслух, но будущее этой технологии в том, что каждый должен иметь доступ к любому преобразованию биологического материала, который ему нужен, на ладони, когда он в этом нуждается.

И это обещание. Без действительно большого оборудования, без высокой температуры, без высокого давления у вас в руках будет биология в виде порошка, которая сможет делать все, что вам нужно: чистить одежду, убираться в доме и даже предотвращать расстройство желудка».

FabricNano планирует коммерциализировать свои усилия путем производства бесклеточных биокатализаторов и/или лицензирования IP-последовательности ферментов, предназначенной для связывания натуральных материалов-носителей, чтобы клиенты, уже использующие ферменты, могли улучшить свои процессы и/или продукты.

Лицензионный подход позволяет клиентам получать выгоду от платформы FabricNano, когда ферменты уже разработаны, но все еще с трудом работают в бесклеточных средах, поскольку они никогда не были разработаны для обеспечения необходимой стабильности и производительности, необходимых для бесклеточных биокатализаторов.

Клиентами FabricNano являются как стартапы, так и международные химические компании, такие как Sumitomo Chemical Company.

Компанию поддерживают Atomico и Hoxton VC, а также известные инвесторы-ангелы, в том числе Эмма Уотсон (посол ООН и актриса), Биз Стоун (основатель Twitter), бывший исполнительный директор Bayer Александр Мошо и Таня Болер, основательница бренда женского здоровья Elvie.

Главное изображение: FabricNano. Фото: в титрах не указано.