В основе производства многих нутрицевтиков и фармацевтических препаратов, которые мы используем, лежит традиционная технология ферментации. Однако наладить ее без наличия соответствующего оборудования достаточно сложно. Эту проблему призвана решить новая система на основе гидрогеля, которая организует как отдельные микроорганизмы, так и их «консорциумы» для производства высококачественного химического сырья, используемого в фармацевтике и в некоторых других сферах промышленности. Такая технология может помочь людям в отдаленных населенных пунктах, временных лагерях или в полевых госпиталях, где отсутствие лабораторий и оборудования затрудняет доступ к критически важным лекарственным средствам.
Используемый в качестве основы гидрогель может быть напечатан на 3D-принтере или экструдирован вручную. Пока этот материал находится в жидкой форму в него добавляют микроорганизмы, а когда он затвердевает (это происходит под воздействием ультрафиолета), они остаются внутри. Молекулярная сеть этого полимера достаточно велика, для свободного движения молекул и белков, но слишком мала для клеток.
Лиофилизируя, то есть производя мягкую сушку гидрогеля, исследователи обнаружили, что он может эффективно сохранять ферментационные способности находящихся в нем микроорганизмов до тех пор, пока они не потребуются в будущем. Чтобы «оживить» гидрогель и превратить его в биологический завод по производству химических соединений или фармацевтических препаратов, достаточно добавить в него воду, сахар и/или некоторые основные питательные вещества. При этом, процесс ферментации будет происходить столь же эффективно, как и до консервации.
Подобную биофабрику, а точнее «биоферму» можно использовать непрерывно или многократно без снижения «урожайности». Она также сможет быть многозадачной, позволяя разделять различные типы клеток по мере их роста и предотвращать их атаки друг на друга. Путем изменения диапазона температур можно будет контролировать динамику системы и балансировать рост множества типов клеток.
