在细菌工厂的门后面

首先，当然，我们必须洗手。然后我们得到的是可水洗的布料长袍，它覆盖了脖子、手腕和脚踝之间的每一寸皮肤。接下来我们戴上帽子(有胡子的人戴上胡子罩)。我们把鞋子换成特别清洁的设施鞋，有塑料保护套，并在我们的全套装备中添加一次性手套和护目镜。

在那之后，我们被引导到一个房间，一次只允许三个人，以保持房间环境的质量高度控制。一张金属长凳把房间一分为二。我们轮流坐着，在长凳上转圈，一边走一边脱下鞋套——凳子的一边只允许穿鞋套，另一边只允许擦干净鞋底。出了这扇门，我们就能从专用的材料和设备入口收集我们带进设施的相机和麦克风，这两个都已经用酒精擦拭过了。其他的私人物品都留在了更衣室里。

这是参观BioCina生产区外走廊所需要的预防措施。

总部位于阿德莱德CBD外的Thebarton，BioCina是目前澳大利亚唯一拥有国际认证的地方，可以生产含有微生物的商业药品。

让细菌发挥作用

微生物发酵的原理很简单:比方说，对菌株进行基因改造大肠杆菌,来制造你想要的分子——通常是蛋白质，但也可能是其他东西，比如质粒DNA。给细菌一个繁殖的地方，然后——当你有足够的时候——提取你想要的分子。

“我们将细菌细胞作为生产或生产药品的微型工厂，”BioCina公司的运营总监安东尼·摩根(Anthony Morgan)总结道，这时我们正透过一扇窗户观察一个发酵罐。

这是一个简单的理论，但在实践中(就像任何药品生产一样)，它需要非常非常高的科学标准和生产知识和能力，才能生产出有效和安全的产品。

尽管在过去10年的大部分时间里，微生物发酵都让位于哺乳动物细胞培养，但它一直处于次要地位在回归时代精神的路上在2020年之前。

“我们正在利用细菌细胞作为生产或生产药物的微型工厂。”

安东尼•摩根BioCina

COVID大流行加速了它的回归，原因很简单:这是你制造信使rna的方式。或者更确切地说，这是制造质粒DNA和酶的最佳方式，酶可以将质粒DNA转化为RNA。

BioCina目前还没有生产信使rna——它目前缺乏将信使rna转化为疫苗的下游资源。该公司出价去年联邦政府的市场策略，却败给了Moderna在墨尔本的拟建设施．目前，BioCina正在继续制造蛋白质，他们可以做到为有兴趣的客户制造质粒DNA．

BioCina首席执行官Ian Wisenberg说道:“我们并不拥有任何IP。

相反，该设施是按合同运作的。“我们与多个客户在不同的项目上合作，从疫苗到治疗，再到纳米体项目，”Wisenberg说。

其中一些工作可以完全留在BioCina的研发部门。但任何进入制造部门的潜在产品都必须经过广泛的安全测试、纯度测试，并扩大研发规模。

细菌和产品在设施中与之相互作用的其他所有东西——糖、盐、溶质等——也必须达到被认为可以安全进入人体的标准。即使它最终没有出现在最终产品中。

在BioCina，少量的这些成分被储存在制造翼内的即时“大食品储藏室”中，并转化为用于生产所需药品的溶液。这样，它们就可以在生产过程中需要时使用。

做业务

生产过程本身分为三个主要部分:上游发酵、中游加工和下游净化。

发酵是第一步。一小瓶细菌(通常是大肠杆菌,但其他微生物也可以使用)从冰箱中取出(冰箱将所有东西保持在寒冷的-80°C)。小瓶被添加到一个更大的烧瓶中，并放在培养箱中，这样它就可以繁殖。BioCina技术精湛的生产团队密切监控这一过程，直到准备好添加到发酵罐。

一旦培养，烧瓶通过一个端口被转移到发酵罐——大小在20到500升之间，取决于细菌表达目标分子的好坏。这个500升的不锈钢发酵罐有一个人的两到三倍高，看起来有点像啤酒发酵罐——里面有很多很多的仪器、管子和管道。

“我们现在希望通过提供最佳的生长条件，让细胞在这种环境中非常快乐，”摩根说。这包括调整营养供应、pH值、温度和氧气浓度，以使微生物尽可能多地生产目标物质。

当细菌制造出大量所需的产品时，液体被转移到中游处理过程中，并保存在一个550升或900升的容器中。

微生物已经完成了它们的工作:下一步是清除它们。这首先要用一个均质器完成:一个破坏细菌细胞壁的“大搅拌机”。然后，用离心机将混合物分离成其组分，并获得目标物质。

整个过程——发酵和中游加工——通常需要3到5天，尽管时间会根据产品和制造过程的要求而有所不同。下游净化还需要5到10天。

下游纯化从确定蛋白质的形状开始——如果它是一种正在制造的蛋白质的话。

Morgan说:“在我们进入下游纯化过程之前，(我们想)让目标蛋白回到它的原生构象结构。”

在一个2900升的可折叠罐中，蛋白质被添加到溶液中，使其恢复原来的形状。

现在的游戏是进一步净化物质。这首先要用可靠的科学方法色谱法．溶液通过固体树脂的“柱”泵入，之所以选择这种树脂是因为它会粘在目标分子上。然后洗涤色谱柱，然后用另一种溶液迫使目标分子分离。额外的色谱步骤进一步提高了产品的纯度。

这种溶液要经过几个过滤步骤:超滤(将溶液浓缩到几升)和透滤(将保存产品的溶液变为容易储存较长时间的物质)。

产品被装在一次性大塑料袋里从制造区取出。它被转移和过滤到“最终”容器——任何适合产品用途的容器——在一个高度控制的灌装套件中被冷冻。从这里，它可以被送到世界上任何地方的灌装/整理设施(将产品适当地装瓶分发)。

非常非常干净

除了对个人穿着的严格要求外，该设施还有一系列其他控制措施来保持清洁。Morgan说:“从运营的角度来看，在一般设施的清洁、设备消毒和为加工准备设备方面投入了大量时间。”

“这是我们工作的很大一部分。所有这些墙壁、地板、天花板和表面都定期清洁和维护。”

空气的温度、压力和湿度必须保持稳定，基本没有微粒。环境受到定期的污染监测，所有进入设施的设备都必须在一人大小的高压灭菌器中消毒。

正是这些法规给了TGA(以及美国FDA，许多其他国家都将其作为代理)信心，认为该设施正在生产可安全进入人体的材料。

“据我所知，全球至少有150多家公司正在研究mRNA解决方案，无论是疫苗还是治疗。”

伊恩•Wisenberg BioCina

在未来十年里，BioCina不太可能做到这一点保持这是澳大利亚唯一能用微生物生产商业药品的工厂。光是信使rna的潜力就足够诱人了，更不用说其他类型的微生物制造了。

Wisenberg说:“据我所知，全球至少有150多家公司正在研究mRNA解决方案，无论是疫苗还是治疗。”

但维护这样的工厂需要高技能员工数十年的经验。获得批准是一个漫长而艰巨的过程。

在穿过工厂后脱掉和处理我的个人防护装备，我脑海里一直在想:制造和清洁是有很大区别的。

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看宇宙发布会视频在BioCina上了解更多细菌工厂的幕后情况