- Lingkungan—sebuah startup yang mengembangkan bioreaktor yang disterilkan dengan sinar UV yang diklaim dapat melakukan pemotongan biomanufaktur biaya—muncul secara sembunyi-sembunyi dengan pendanaan awal sebesar $8,8 juta.
- Putaran ini dipimpin oleh Modal Rendah Karbon Dan Modal VXIdengan partisipasi dari Founders Fund, GS Futures, Caffeinated Capital, dan B37 Ventures, dan akan mempercepat upaya rekayasa dan peningkatan Biosphere.
- Perusahaan yang bermarkas di Oakland, California ini juga telah mendapatkan kontrak senilai $1,5 juta dengan Departemen Pertahanan AS untuk menerapkan teknologinya pada produksi bioproduk terpilih.
'Perubahan radikal dari sistem lama'
Untuk produksi bioproduk secara aseptik dari fermentasi industri mulai dari enzim hingga omega-3, perusahaan biasanya mensterilkan bioreaktor mereka antar batch menggunakan sistem sterilisasi uap di tempat yang intensif capex yang ditandai dengan beragamnya pipa dan katup, ketel uap, dan banyak air. .
Hal ini memastikan sistem bebas dari mikroorganisme yang tidak diinginkan yang dapat menghasilkan produk sampingan yang tidak diinginkan yang membahayakan kualitas atau keamanan bahan target dan mengurangi hasil dengan mengalahkan strain produksi dalam hal nutrisi.
Dengan membunuh kontaminan tersebut dengan sinar UV dibandingkan dengan uap, perusahaan biomanufaktur dapat mengurangi biaya belanja modal dan pemeliharaan, mempercepat proses sterilisasi, dan berpotensi memangkas biaya dengan menggunakan bahan yang lebih murah seperti HDPE daripada baja tahan karat, kata Biosphere yang berbasis di Oakland.
Pendekatan ini merupakan “perubahan radikal dari sistem lama yang digunakan saat ini” dan dapat membuka unit ekonomi yang lebih menguntungkan bagi bioproduk dalam nutrisi & nutrisi, bahan bakar, dan bahan kimia ramah lingkungan, klaim Biosphere, yang didirikan pada tahun 2022 oleh ilmuwan material Dr. Brian Heligman dan ahli biologi molekuler Arye Lipman.
“Teknologi Biosphere memberikan keuntungan 10x lebih besar, merevolusi profitabilitas bioteknologi dari awal dan membuka bioekonomi dalam skala besar.” Kristin Ellis, Mitra, Lowercarbon Capital
'Ini sebenarnya adalah bidang teknik, ini bukan proyek sains yang berlangsung selama beberapa dekade'
“Orang-orang berbicara tentang bagaimana biomanufaktur itu seperti pembuatan bir, namun produksi bir tidaklah aseptik,” kata Heligman. Berita AgFunder.
“Jika Anda ingin membuat protein bernilai tinggi atau bahan lain dalam kondisi aseptik, Anda memerlukan sejumlah pipa baja tahan karat yang dilas dengan orbital presisi khusus untuk mengangkut uap dengan perangkap kondensat khusus. Dan ketika Anda harus menyalurkan uap ke bioreaktor sebesar bangunan tujuh lantai, hal ini memerlukan banyak waktu dan menimbulkan banyak tekanan pada material.”
Saat Heligman dan Lipman mulai menjajaki pendekatan sterilisasi alternatif, dia berkata, “Kami menyadari bahwa UV adalah solusinya, selama Anda merancang sistem untuk memastikan pengiriman UV ke seluruh permukaan. Dan hal ini benar-benar terjadi di bidang teknik, ini bukanlah proyek sains yang memakan waktu beberapa dekade. UV efektif dalam mensterilkan permukaan bersih yang tidak berpori. Ini mempolimerisasi DNA dan mencegah replikasi.”
Dia menambahkan: “Kami pikir hal ini dapat memperluas potensi pengembangan bioreaktor yang terlihat sangat berbeda dari sistem lama yang menggunakan bahan berbiaya lebih rendah untuk meningkatkan produktivitas yang lebih tinggi, atau bahkan beralih ke desain yang jauh lebih besar yang mirip dengan reaktor anaerobik standar. Perluasan ruang desain adalah hal yang sangat menarik bagi kami, karena ada begitu banyak kendala akibat protokol sterilisasi uap.”
Sementara itu, jika Anda mensterilkan tangki dengan cahaya daripada uap, “Ini jauh lebih cepat daripada menunggu semuanya memanas hingga 121⁰C,” katanya. “Ditambah lagi, lebih sedikit perawatan yang berkaitan dengan korosi, penggantian sensor, dan pembakaran pada kaldu (ketika sisa media, gula, atau komponen organik lainnya dari kaldu fermentasi terkena suhu tinggi dan terbakar atau menjadi karamel).”
Sementara itu, kemampuan merancang bioreaktor “dengan ruang desain yang diperluas berarti Anda dapat menciptakan pendekatan baru yang dioptimalkan untuk aplikasi spesifik” daripada merancangnya berdasarkan proses sterilisasi uap, klaimnya.
“Tetapi kita harus memastikan bahwa kita menciptakan lingkungan yang benar-benar steril agar hal ini dapat berjalan. Jadi kami menghabiskan dua tahun pertama hanya melakukan iterasi untuk mewujudkannya pada skala kecil dan memastikan tidak ada bayangan (area dalam bioreaktor atau sistem perpipaan yang tidak dapat dijangkau oleh sinar UV).”
“Bioreaktor UV kami bukanlah perbaikan bertahap; ini adalah konsep ulang prinsip pertama sistem biomanufaktur. Kami mengganti teknologi berusia 80 tahun dengan platform hemat biaya dan terukur yang dirancang untuk masa depan.” Dr Brian Heligman, Biosfer
Dari skala bangku hingga skala pilot
Hingga saat ini, Biosphere telah menunjukkan kemampuan untuk memberikan sterilisasi yang efektif pada skala kecil dan kini sedang membangun sistem skala percontohan untuk mendemonstrasikan teknologinya yang sedang dipatenkan dalam skala yang lebih besar dan menguji teknologi tersebut dengan mitra di seluruh industri, kata Heligman.
“Sebetulnya akan lebih mudah jika tangkinya semakin besar, jadi menurut kami tangki ini akan bisa diperluas secara efektif ke sistem komersial berskala besar, namun besok tidak ada yang akan memasukkannya ke dalam fasilitas produksi. Saat ini, fokus utama kami adalah merekrut mitra-mitra teknologi yang berkomitmen di mana kami dapat melakukan beberapa layanan manufaktur skala kecil dan uji coba.”
Sedangkan untuk model bisnis, kompetensi inti Biosphere adalah merancang dan membangun sistem biomanufaktur generasi berikutnya, katanya, “Tetapi kami sangat terbuka untuk bekerja sama dengan mitra yang ahli di bidang makanan, enzim, wewangian, untuk membawa produk ke pasar dengan lebih efisien.”
Sebuah industri yang pertama
Menurut Heligman, meskipun sinar UV digunakan untuk membunuh mikroba yang tidak diinginkan dalam berbagai kondisi, “Sebenarnya belum ada penelitian sebelumnya mengenai bioreaktor yang disterilkan dengan sinar UV.”
Dia menambahkan: “Kami cukup tenang sebagai perusahaan selama dua tahun pertama, namun orang-orang yang telah bekerja di bidang ini selama 30 atau 40 tahun mengatakan kepada kami bahwa mereka berpikir hal ini dapat mengubah banyak hal. Saya pikir biofarmasi akan lebih lambat dalam mengadopsi teknologi seperti ini karena mereka cukup senang dengan bioreaktor sekali pakai. Namun berbeda dengan berbicara dengan pemain di bidang kimia khusus, halus dan komoditas, serta enzim, perasa, dan wewangian.
“Kami sangat gembira berada di tempat di mana kami sekarang menjalankan produksi benchtop untuk Departemen Pertahanan saat ini, yang telah mengajarkan kami banyak hal tentang desain. Dan dari sini, kami berharap dapat mewujudkan ambisi kami pada sistem berskala lebih besar.”
Ekonomi satuan
Mengenai unit ekonomi, katanya, “Salah satu hal yang muncul ketika kita berbicara dengan mitra adalah bagaimana kita menghasilkan proyeksi biaya (bioreaktor yang disterilkan dengan UV) yang meyakinkan dan dapat dibenarkan dalam skala besar? Jadi kami bekerja sama dengan perusahaan luar untuk membandingkan apa yang kami lakukan dengan sistem lama untuk melihat secara pasti penghematan biaya yang bisa dilakukan.”
Meskipun bioreaktor yang disterilkan dengan UV tidak harus terbuat dari baja, masih terdapat penghematan biaya yang besar dengan menggunakan bioreaktor baja karena perusahaan tidak memiliki semua biaya peralatan, operasional, dan pemeliharaan terkait untuk melakukan sterilisasi uap, katanya. diklaim.
“Persiapan Anda akan terlihat lebih mirip fermentor etanol jagung, yang jauh lebih murah.”