隨身攜帶製藥工廠到偏鄉的夢想
攜帶式產品這麼夯，想想自己在生活中，已經有多少攜帶式產品了；產品的形式因應需求而誕生，同時也改變了人們的生活習慣；這種概念，是不是也能應用於生物製藥設備，讓未來製藥工廠也能攜帶?
現行的製藥方式，都在工廠內執行，然而對於在戰場、偏遠未開發國家，藥物的取得並非大家想像中的容易，運送、保存和時間，都是各種挑戰。那麼，有沒有可能就地、因應需求來生產?近日，美國「麻州理工學院」(MIT)的研究員發表了一款攜帶式製藥設備，導入Point of Care的觀念，一次能產出單劑的藥量，發表於「自然通訊期刊」(Nature Communications)。
運作架構
這個系統是利用特殊、可改變的酵母品種–「嗜甲醇酵母菌」(Pichia pastoris)，將其暴露於某種化學刺激之下，可以誘導表現出兩種治療型蛋白的一種。研究員選擇這種酵母是因為它可以在簡單且不需高昂花費的碳資源下高密度生長，而且可以產出大量的蛋白。當研究員將這種更改過的酵母暴露於「雌激素 β-雌二醇」(estrogen β-estradiol)，細胞表現「重組人類生長激素」(recombinant human growth hormone, rHGH)；反之，如果將細胞暴露在「甲醇」(methanol)環境中，酵母則表現出蛋白「干擾素」(interferon)。細胞放置於釐米大小的桌上型為生物反應裝置中，內有微流體晶片。使用時，將含有理想化學刺激物的液體放入這個反應裝置並和細胞混合。該裝置周邊的其中三邊由「聚碳酸酯」(polycarbonate)圍繞，第四邊則是「矽橡膠膜」，它具有彈性且能讓氣體通過。藉由增加這層膜上方的氣體壓力，能夠輕輕地移動內部的液滴，以便確保能充分地混合。而這層膜的通透性，讓氧氣能進入，產生的二氧化碳可以排出。微流體晶片在設計上也包含了持續的數值監控功能，例如對氧氣、溫度和pH值的監控，用以確保這個環境是對細胞生長最佳的環境，同時也監控細胞的密度。若需要產生另外一種蛋白，設備內的液體可以過濾出來，將細胞留在裡面，另外加入新的化學刺激物。
優點與未來發展
這個設計，相較於過去的「微生物反應器」(microbial bioreactors)而言，優點在於能夠過濾出液體，將生產蛋白的細胞留在裝置內。如此能夠有效的保留生產蛋白的細胞，又能夠快速的更改其化學環境，因應產生不同蛋白的需求。
下一步，研究員表示，將研發應用這個系統，來產生合併型的治療，例如抗生素。
文章參考：MIT News
圖片來源：MIT Researchers@MIT News CC BY-NC-ND 3.0
