算作合成生物的要害使能工夫之一，DNA合成工夫为合成生物学基础盘问和应用规模提供了原料基础。跟着DNA合成工夫的束缚卓绝与立异，合成更长、更复杂的DNA序列成为可能，为构建复杂的基因回路、合成新式生物分子以及改进生物体的基因组提供了更多的可能性。

2023年5月10日，合成生物学企业Evonetix再次推动了DNA合成工夫的立异，创造了DNA合成的新范式。当日，Evonetix晓谕，通过使用私有的DNA合成平台，其向达剑桥大学化学工程与生物工夫系Jenny Molloy博士实验室提供了首批芯片合成DNA，而况该批合成DNA产物测试告捷。这一里程碑发扬标明，Evonetix的DNA合成平台不错使用其热控半导体芯片工夫告捷合成DNA，并将使其大约初始大范围、准确合成长DNA序列。

Evonetix设置于2015年，旨在将半导体工夫引入DNA合成，开发一种快速合成“芯片上的DNA”工夫，以大范围生成准确、高保竟然DNA。2023年2月7日，Evonetix晓谕完成最新一轮2000万英镑（约合2668万好意思元）的融资。至此，该公司所有完成了4轮超7000万好意思元（约合4.9亿元东谈主民币）的融资。

数据源头crunchbase官网，动脉网制图

合并半导体工夫与热程序工夫，通过精确温控在芯片上达成DNA合成

当今，化学合成工夫与酶促DNA合成工夫等是常见的DNA合成工夫。可是，化学合成工夫在DNA合成长度、合成资本、环境保护等方面仍存在难以逾越的局限性。如今，DNA合成行业正在趋向于愈加高效环保的立异处罚决议。为此，酶促DNA合成工夫，基于芯片的喷墨法、光化学法和电化学法等受到越来越多的和顺和盘问。

其中，酶促DNA合成工夫是一种愚弄DNA团聚酶的催化作用合成DNA链的生物工夫。该工夫的应用需要精确程序反馈要求，如温度、pH值、离子强度等，以确保酶的活性和踏实性。此外，当今典型的酶促DNA合成方法依赖于更传统的平台，举例柱式合成仪等。这意味着，该工夫难以大幅增多并行制备的DNA序列数目。在合成大齐不同、长的序列时，其合成成果和质地将受到相应收尾。

对此，Evonetix开发了一种基于半导体工夫的新式DNA合成工夫，并基于该工夫打造了新一代实验室台式DNA合成平台。该平台大约与酶促DNA合成工夫兼容，有望快速合成超长长度、序列复杂的DNA序列。

Evonetix开发的DNA合成工夫以定制的MEMS（微机电系统）硅芯片为基础，愚弄热程序工夫调养合成经由中的要害化学面貌。通过精确程序单个芯片名义上数千个反馈位点的温度进而程序DNA的正确合成，最终大约达成DNA序列的大范围合成。

具体来说，Evonetix将CMOS（互补金属氧化物半导体）工夫与MEMS硅芯片合并，进而创造了一个以精确、寥寂程序半导体MEMS硅芯片为基础的微流控热阵列芯片载体。单个芯片的名义具稀有千个寥寂的热控反馈位点，该合成情势即通过程序反馈位点温度进而程序DNA的正确合成。据Evonetix官网，这些反馈位点可同期平行合成DNA序列，舒服复短文库和长链 DNA 的拼装需求，从而处罚合成生物学规模的 DNA 供应瓶颈。

值得精通的是，该芯片大约快速平行合成DNA序列的要害在于对每个反馈位点的温度程序。为此，Evonetix开发了一种新式的闭环热程序系统。通过热程序工夫，Evonetix不错精确且独有时程序每个反馈位点处流体体积的温度，还可通过热程序来开启、加快、减缓芯片上各个位置的反馈。

凭借定制的硅芯片，Evonetix大约达成长DNA序列的合成。而该DNA合成经由是一个“二元拼装”经由。源头，在合成经由中，通过调控每个反馈位点的温度，大约聘请性地对束缚增长的DNA 链进行脱保护，以为DNA序列添加新碱基作念准备。其中，新添加的碱基将只与脱保护的寡核苷酸合并。此外，由于次序引入每个含有四种碱基（A、C、G、T）的试剂，愚弄热脱保护的时候在每个反馈位点合成不同的序列。

尔后，合成的寡核苷酸将会被单独开释，从该反馈位点传输到下一个反馈位点。该寡核苷酸将不才一个反馈位点被电场拿获，并与互补链完成组合，最终拼装为特定长DNA序列。在此之后，反馈位点的温度将会被加热到一个精确的、与序列联系的温度，从而大约将包含差错的序列与具有正确同源性的序列辨认开来，并融化其中不透彻匹配的寡核苷酸。通过摒除拼装经由中的合成作假，大约灵验小心最终合成产物的作假序列比例，进一步确保最终合成DNA序列的准确性。

当今，常用的DNA合成工夫难以针对序列拼装和纠错经由进行优化，其DNA合成的质地多是在合成和纯化后才进行搜检。Evonetix开发的私有硅芯片合成工夫，大约在数千个寥寂的热程序反馈位点上平行完成DNA的合成。同期，Evonetix通过优化反馈要求和引入先进的纠错机制，进一步确保了DNA合成的质地和准确性。

启动合成DNA早期造访谋划，加快鼓舞芯片DNA合成工夫交易化

为了进一步鼓舞本人基于半导体工夫的芯片DNA合成工夫的交易化，并基于此开发新一代台式DNA合成平台，Evonetix需要大约提供生物传感器处罚决议、MEMS处理和半导体精密加工专科做事的合营伙伴。

为此，自2019年1月初始，Evonetix便初始与各人率先的跨国半导体公司Analog Devices, Inc.（简称ADI）至极立异中心Analog Garage合营，共同鼓舞Evonetix首款台式DNA合成平台的开发与交易化程度。

2023年12月，Evonetix与ADI再次签署了集合开发和交易供应DNA合成平台的左券。凭据左券实践，ADI将接续投资开发Evonetix 基于半导体的Evaleo®系列DNA合成开导，匡助其执续优化硅芯片工夫经营，以打造工夫的新基准，最终将 DNA合成和拼装的热程序工夫普及到一个新的水平。

在新闻稿中，Evonetix也暗示，公司正在与ADI开发一个基于半导体芯片工夫的DNA合成平台。通过该平台，有望在3天内合成高保竟然长DNA序列。在此基础上，大约将抗体、疫苗和卵白质工程的经营－构建－测试的周期从数月镌汰至数天。

此外，为了进一步考据其半导体芯片DNA合成工夫，Evonetix于2022年启动了半导体芯片合成DNA早期造访谋划。盘问东谈主员可肯求加入该公司的早期试用谋划，取得使用其工夫制备的第一批合成DNA产物。

值得一提的是，2023年10月5日，Evonetix晓谕初度在伦敦帝国粹院（ICL）装配DNA合成开发平台，用于评估东谈主类疾病和感染盘问。这是Evonetix初度在外部科研机构装配该平台，供客户使用和交易化。此前，Evonetix公司的芯片合成DNA已告捷委派剑桥大学进行评估和测试，进一步讲解了其合成成果，为公司的发展提供了维持。

国表里企业争相布局，加快鼓舞酶促DNA合成工夫交易化

酶促DNA合成工夫是一种愚弄酶的催化作用来合成DNA分子的生物工夫。该工夫主要依赖于DNA团聚酶等一系列酶的催化作用合成DNA。这使得反馈要求相对平和，且酶的特异性高，大约精确程序DNA的合成经由，而况酶促反馈频频具有较高的催化成果，大约在较短时候内合成大齐的DNA分子。

与传统的化学合成工夫比拟，酶促DNA合成工夫在合成长度、成果、资本等多个方面具有权贵上风，被合计是大约引颈DNA合成工夫变革的下一代工夫。

当今，除Evonetix外，还有好多国表里企业与科研团队等投身酶促DNA合成工夫这一赛谈，束缚推动该工夫的恣虐与应用拓展。

图源：公开信息整理，动脉网制图（名次不分先后，数据为不透彻统计）

由此来看，酶促DNA合成工夫已渐渐从实验室走向更庸俗的应用场景，为合成生物规模的科学盘问提供了更为高效、精确的DNA合成用具，随即推动了合成生物学以及联系产业的变革发展。可是，当今酶促DNA合成工夫产业发展仍处于工夫考据和探索阶段，各人范围内还未达成大范围交易化应用。

合成生物学的中枢在于对生物组件的精确程序和编程，从而创造出大约践诺特定任务的生物实体。正因如斯，DNA合成工夫、基因裁剪工夫等使能工夫的卓绝闇练是合成生物上前发展的要害。

将来，跟着工夫的束缚卓绝和应用场景的执续拓展，盘问东谈主员将接续优化酶促反馈要求、提高酶的催化成果和特异性、责骂合成资本，以推动该工夫的进一步闇练和完善。最终，酶促DNA合成工夫或将大约合成更长片断的DNA，以更好地做事大范围、高通量DNA合成的应用远景，最终推动合成生物学的发展。

*封面图片源头：123rf

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