ファッションの頂点に立つ土着の微生物

Indibiome-は新しい黒(非常にスタイリッシュな)です-これは英語の記事の名前( Habrへのリンク )です。ここに私自身のテキストの翻訳があります。



電子産業やコンピューター産業のように、流行の最先端にある土着の微生物は、医療、農業、食料生産、産業のニーズを満たすことができます。



Indibiomeについては、以前のロシア語の記事( リンク )で説明しています。 インディビオームは、「先住民」という用語に由来するルートミクロビオームであり、この用語は、「特定の環境に固有で、持続可能な存在のためにローカライズおよび最適化」という意味で使用されます。



微生物は常に存在していましたが、効率的な微生物操作を可能にする技術、およびさまざまな微生物群集に関する蓄積された遺伝データおよび実験データは、過去10年でのみ必要なレベルに達しました。 以下は、学際的な「インディビオーム開発局」のコンセプトです。コメントでのフィードバックをお待ちしております。









コンピュータおよび電子アプリケーションは、ニーズに基づいて開発されます。問題が最初に提起され、ソリューションは最新かつ最も経済的な材料、要素、ソフトウェアライブラリ、および既存のデバイスの組み合わせとして開発されます。 微生物の世界では、すべてが基本的に異なって機能します:誰かが優れた微生物特性(高温で機能する酵素、他の有害な微生物を駆逐する能力など)を発見し、この1つの特性でアプリケーションを作成しようとします。 原因と結果の観点から、最初に結果を観察し、次に可能なアプリケーションで原因(微生物)を操作しようとします。 これは、微生物が主要な部分であり、技術の合計がまれであるソリューションを提供します。これは、新しいフォームファクターでマイクロ回路を製造することと同じですが、潜在能力を最大限に活用することを目的とした適切なマザーボードまたはソフトウェア開発キットがありません。



この記事の文脈における微生物とインディビオームの違いについて少し考えてみると、インディビオームは安定した平衡状態にある一連の異なる微生物であり、微生物の相互作用によって支えられています。 私たちは個々の微生物を十分に研究しましたが、これらの多くは10億ドルの技術で具体化されていますが、多くの相互作用から生じる複雑さのために、微生物叢の理解は完全にはほど遠いです。 適用の観点から、私たちは通常、生産に微生物を使用します:生分解性物質、薬物(例えば、インスリン)、食物やアルコールの発酵など。時には、医学やバイオテクノロジーの新しい分子の源として。 微生物叢(バクテリアのコンソーシアム)は、主にそれらが占めるニッチ(腸内微生物叢と腸、皮膚微生物叢と皮膚、湖微生物叢と湖)とともに考慮されます。 ミクロビオームに影響を与えようとするとき、ニッチに役立つソリューションに焦点を当てます。つまり、一般的なアプローチは、その中のミクロビオームを追加、改善、操作することによってニッチの問題を解決することです。 ミクロビオームの構成を選択する際の良い手がかりは、よく知られているニッチミクロビオームかもしれません-例えば、インディビオムは、膣ケアの分野の多くのブランドが、膣のミクロビオームの最新の研究からインスピレーションを得ています(Habréの記事へのリンク )。



腸内微生物叢と腸は明らかに人間の健康の基本的な部分の1つであり、他の領域は土壌と皮膚であり、オープンシステムの使用が有益な場合はどこでも、最初のステップは医療で行われました。 さらに、建物、車、衣服、ペットの個体に興味があるかもしれません。 これが問題を解決できる場所であればどこでも、例えば、工場の建物のインディバイオムを使用した食品生産の安全性の確保、または施設のインディバイオムを使用した病院内の院内感染に対する保護、またはペットに対するアレルギーのレベルの低減などです。



ミクロビオームの複雑さを理解することは、学際的なアプローチによってのみ可能です。 ニッチ関連の問題が選択されると、バイオインフォマティクスと文献検索により研究分野が絞り込まれ、分子生物学が実験室の試験と操作に使用され、最終的にエンジニアリングシステムを使用して元のニッチをモデル化できます(センサーの能力のおかげで、モデルをデジタル化できます)プロジェクトを見る

SHIMEおよびM-SHIME-ProDigest-腸のシミュレーター)、そして最後に、材料科学のアプローチを使用して、微生物叢を現場に届けなければなりません。 このアプローチにより、局所的なde novoマイクロバイオームでさえ形成することができます。



上記の事実はすべて、マイクロバイオーム設計局の概念につながります。 工業デザインとプロトタイピングサービスはすでに機能しています。スタッフが詰め物やエレクトロニクスのプロジェクトを考え出し、会社はタブレットの開発、デバイスのシェルの設計と3Dプリント、プロトタイプの作成、内部オペレーティングソフトウェアの作成、またはクラウドへの接続を行います。 しかし、それはすべて、解決する必要がある問題と、これを行う方法に関するいくつかのアイデアから始まりました。 2020年末の微生物技術はもはやロケット科学ではなく、マイクロチップやデータ処理のように、バクテリアは増殖もクローン化もされません。 どのソリューションも数か月以内にテストできます。



現時点では、技術的推進力は学術機関であり、主に機関の主要プロジェクトの科学者との副プロジェクトとしてスピンオフを生み出しています。 これは通常、科学チームが発見された効果の適用について考え、積極的に前進するときに起こります。 スピンオフは、フォトニクスなどの分野で一般的な場所であり( たとえば )、研究が応用のためのものであり、この慣行は微生物の世界では新しいものです。 微生物学の分野における学業成績には、既存の問題に対するさまざまな解決策が含まれている可能性があります。

ソリューションの中心はミクロビオーム領域に由来しますが、「ソリューションのパッケージング」はさらに刺激的です。 最終決定の追加部分は、次の画期的なテクノロジーを使用して取得できます。

生分解性材料-多くの場合、薬物の連続送達の手段として機能し、特定の細菌のみを選択的に分解するための材料を開発できるため、溶液全体が治療薬として機能します

マイクロフルイディクス-チップ上のラボ、センサーまたは細菌をマイクロフォーマットで使用するソリューション

データサイエンス-土壌改良戦略に使用される農業および土壌微生物叢のデジタルマップなど。 たとえば、 infotankaを使用して抗生物質耐性マップのプロトタイプを作成しました( link

バイオインフォマティクス-既知のゲノムを持つ細菌から新しいマイクロバイオームを作成できる可能性があります-完全に新しい代謝チェーンを提供するために

発酵技術-発酵プロセスは、食べられない食物を栄養価の高い機能的なものに変えることができます



コア専門知識





局の主な専門知識は、微生物学的応用、つまり、微生物製剤がすでに使用されているさまざまな産業の技術パイプラインを理解することです。 これにより、チームは1つの領域に基づくアプローチ(つまり、医薬品または石油生産の分野のみ)を回避し、さまざまな方向に成功したアイデアを適用できます。

部門間チームは、ノーベル賞受賞者ではなく工学レベルでなければなりません。これは重要です。 チームの専門性には、微生物培養、発酵、有機化学、生分解性材料、医療機器、土壌微生物叢などが含まれます。



主な専門知識センターは初期ソリューションを探しますが、ビジネス開発者はコストと市場価値を評価し、パイロットプロジェクトが完了するにつれて精度を反復的に高めることができるはずです。

製品コンセプトの初期段階では、マーケティングおよびIPの専門家をコンサルタントとして使用する必要があります。



このような局の新しいソリューションは、完全に新しい市場という点では青い海ではありませんが、非微生物ソリューションの市場に参入し、より良い効率を実証します。 さらに、微生物組成に組み込まれた安定性は、市場を征服するために使用する必要があります。

皮膚のミクロビオームクリームとして、栄養を提供するだけでなく、最初のクリームが不要になるまで、新しいタイプの皮膚の自給自足のミクロビオームを作成します。 市場の新しいアイデアは、一生ずっと私に多くの製品を販売する必要はなく、時々維持する必要がある持続可能なシステムを作成できるということです。 微生物システムは、肌や庭で再現され、化学薬品、倉庫、ガソリンエンジン車の生産工場を放棄することができます。



解決策を見つけるための有望な市場は、スキンケア、膣内細菌叢、部屋の掃除(家庭用および産業用)、発酵食品です。 この分野では、チームは微生物および非微生物溶液のレベルと満たされていないニーズを理解する必要があります。



この領域は非常に競争が激しく、非常に厳しく規制されており、高価な人体試験が含まれており、市場投入までの時間が最も長いため、最初は特に腸内領域で医療用マイクロバイオームから離れることが賢明です。 ここでの唯一の例外は、すでに臨床診療で使用されている微生物の組み合わせの使用であり、すでに試験済みの送達形態、つまり承認された技術の組み合わせは市場に近いものです。 衛生用品、食品、化粧品などの医療用品周辺の市場は非常に収益性が高く、すでに持続可能性、環境への配慮、無駄のない製造と消費などの傾向があります。

この市場の製品には興味深い医療効果があります:ルームクリーナーは空気の質を改善できます、またはスキンクリームは皮膚疾患に役立ちます。これらの特性は、製品が熟すにつれて臨床的にテストされるべきです。安定した微生物環境を作成します。



前述の市場を分析センターで探索した後、最初の目標は微生物ソリューションを提供することです。 最初に、決定は自然界で見られるか、実験室でテストすることができる仮想微生物特性に基づくことができます。 たとえば、この段階で微生物を届けるのに役立つ追加の技術は、競合他社にはないプロパティを作成できます。 興味深いことに、知的財産は微生物技術と補完技術の正確な交差点になる可能性があります。 さらに、局の経験のおかげで、異なるプロジェクトで同様のソリューションを実装することができます-これは局の価値です-微生物学的応用の基礎の開発。



科学諮問委員会(SAB)と仲間の科学者は、解決策を議論する際の次の停車駅です。 技術の開発、細菌ゲノムのデータ、およびネットワーキングに関するメディア資料を使用して、新しいプロジェクトの解決策を議論し、批判し、調整する必要があります。 そのため、プロジェクトの議論の過程で特定の問題について専門家を獲得する機会があります-これは信じられないほどのマーケティング価値をもたらし、開発への完全に透明なアプローチは明らかです。



次のステップは、臨床検査です。 局が独自の微生物検査室を持つことが最善ですが、最初のステップは、大都市で利用可能な共同研究室で下請けや作業をすることで完全に完了できます。 実験室試験段階の結果は、理想的には発明された製品が実験室条件で機能することを確認する特性および予備チェックの確認であり、実験室外の試験のパイロット段階に移されるべきです。



開始する必要があるもの



予備作業が可能なチームが必要です。 この作業には、さまざまな市場とソリューションのテクノロジーと市場分析の説明が含まれます。 マーケティング、FMCG市場、医療機器、食品添加物を分析できる3〜4人が、提案された分野でのプロジェクトの実現可能性を判断する必要があります。



技術移転、顧客重視、継続的なフィードバック



微生物製品を作成するとき、チームは、技術を購入できる潜在的な企業顧客を監視すると同時に、製品のエンドユーザーの近くにいて、フォーカスグループの反応を監視する必要があります。 次の部分はテストです。一部の製品では臨床試験が必要です(たとえば、機能性食品や化粧品など)が、より単純なものではこれを局の研究所で行うことができ、有効性は市場にある既存の非微生物的アプローチと比較できます



製品のプロトタイプ、設計、生産経済、マーケティングおよび販売計画、IP保護計画、テスト結果-これらはすべて、局の作業の最終段階です。 製品は市場に送ることができます。 理想的には、ライセンスを販売するには、テクノロジー全体を販売するか、企業パートナーまたはVCと一緒に開発することができます。



市場とソリューション



膣の幸福

問題:非効率的なプロバイオティクスデリバリー

ソリューション:生分解性プロバイオティクスデリバリーシステム



オーラルケア

問題:印刷されたマウスガードとガムの健康

解決策:プロバイオティクスとキャップのタブ(3Dスマイルは素晴らしいパートナーになります)



スキンケア

問題:クリームの不安定な効果

解決策:新しいスキンミクロビオームを含むクリーム(SPLATは素晴らしいパートナーになります)



栄養

問題:食物中の食物繊維の不足

解決策:Microbiome専用のスナックバー(BITEは素晴らしいパートナーになることができます)



ルームクリーニング

問題:病院での感染

解決策:持続的な保護のためのプロバイオティクスクリーニングコンポーネント(PIPはすでにこれを実行しています)

解決策2:独自のプロバイオティクス流体リアクター



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