案例研究:RAPYPA自動培養基制備器在植物組織培養中應用方案

　　“我們成功地提高了培養基制備的產量，與此同時，所需員工數量減少到了原來的一半。”

　　我們采訪了古斯塔沃?蘇尼加，他是智利生物技術公司 Botanical Solution 的生產副經理。

　　在雷帕（RAYPA）公司，我們希望能直接了解客戶是如何使用我們 AE-MP 系列培養基制備器的。通過這種方式，我們可以進一步改進我們的設備和服務。此外，我們認為這也是讓您了解其優勢以及我們的培養基制備器能夠為您的實驗室所做的一切的最佳途徑。

　　出于這個原因，在此次（采訪中），我們采訪了古斯塔沃?蘇尼加?利瓦諾，他是 Botanical Solution 公司的生產副經理，同時也是一名在生物工藝設計與操作方面富有經驗的生物技術工程師。

　　 Botanical Solution是一家誕生于智利的生物技術公司，其宗旨是通過開發基于科學且借鑒自然的可靠、創新和可持續的解決方案，來改善人類生活和地球環境。因此，該公司利用專有的植物組織培養技術開發先進的植物原材料，進而研發用于保護農作物和促進人類健康的產品。

　　他們有兩個主要的業務領域。其中一個目前尚在開發階段，與制藥領域相關。另一個則已全面發展，專注于農業產業，并且與先正達這樣的跨國公司簽訂了協議，先正達作為其產品的經銷商開展業務。

　　此外，該公司用智利本土植物Quillay生產的產品，在國內和國際市場上對農業和制藥行業都極具吸引力。該公司被世界生物防護論壇（WBF）評為 2022 年全球最佳生物技術初創企業，還被 MIC 創新公司提名為智利排名前 25 的 “準獨角獸” 企業，并且獲得了其他一些重要榮譽。

　　在深入探討細節之前，古斯塔沃，你能給我們簡要介紹一下 Botanical Solution ”公司的發展歷程嗎？

　　當然可以。2010 年，在為智利圣地亞哥大學開展的一項研究中發現，智利本土樹種Quillay（學名：Quillaja saponaria）在特定條件下培育時，會產生具有生物防治特性的化合物，尤其是在其生長發育的早期階段。

　　這項研究旨在培育出具有生物活性的植物，這些植物能夠對控制灰葡萄孢菌 Botrytis cinerea

　　（一種會侵害葡萄作物的真菌）產生一定作用。因為智利以葡萄和葡萄酒的生產聞名于世，擁有規模最大的葡萄酒產業之一。

　　2017 年，在完成必要的專利和知識產權注冊流程后，我們正式成立了 “ Botanical Solution ” 公司，通過體外培養的方式來培育這種本土樹木（Quillay）。一方面，我們所做的是利用體外培養技術和植物生物技術來培育皂樹，以生產富含具有生物防治活性且為農業領域所關注的化合物的生物質。

　　這種生物質含有一種代謝物，就農業方面而言，正是因為這種代謝物，我們得以在秘魯為該產品完成注冊，目前我們也正在墨西哥和美國進行注冊。并且很快會在歐洲和巴西（進行注冊）。

　　對于農業產業，我們銷售的是一種名為 Botristop? 的皂樹濃縮提取物，其濃度為 10%。這種提取物具有生物殺菌活性，這使它有別于野生皂樹。

　　2020 年，受疫情影響，我們開啟了公司的第二個業務領域，該領域目前仍在開發中，其業務基礎是生產一種同樣由皂樹產生的皂苷，這種皂苷被用作疫苗佐劑。它是一種在疫苗生產中需求增長迅速的成分。就功能而言，這種化合物從根本上有助于增強個體的免疫反應。

　　我們通過植物自身自然進行的生物合成來生產這種皂苷。不過，通過提供特定的培養基和生長方案，我們能夠以高效且標準化的方式進行生產，而這對于供應制藥行業的客戶來說是至關重要的方面。

　　為什么選擇體外培養的方式，而不采用傳統的方法呢？

　　我們采用體外培養的方式，是因為通過設定特定的生長條件，我們能夠隨著時間的推移使產品質量達到標準化。我們把植物當作生產我們所需分子的載體。

　　選擇體外培養的另一個重要原因，也是與我們的使命和愿景相一致的，那就是保護環境。要通過傳統種植方式生產出與我們目前通過體外培養所生產的等量生物質，不僅需要大片土地、砍伐土地上的野生樹木，還會消耗更多的水資源，并產生更大的碳排放。因此，體外培養在各個方面都對環境更為有利。我們公司的使命就是保護我們國家的原生森林。

　　盡管體外培養存在著可能會在多代培養過程中失去某些特性的缺點，但我們通過嫩枝重新引入材料的體系，使我們能夠保持穩定的產量。

　　從本質上來說，我們 “ Botanical Solution ” 公司生產的是裝在無菌容器中的幼苗。然而，我們的產品并非是培育出完全成熟且根系發達、隨后移植到地里的植株。相反，一旦植株生長到足夠程度，我們就會進行收獲，并提取這些（所需的）化合物。這就是 “ Botanical Solution ” 公司的顯著差異和優勢所在。多虧了這臺培養基制備器，我們的皂樹植株產量增長到了原來的三倍。

　　你們是在什么時候決定引入這臺培養基制備器的呢？

　　鑒于我之前提到的那些積極成果，正是這些成果讓我們得以進軍制藥領域，我們不得不開始擴大生產規模。這就是為什么我們對你們的培養基制備器產生了興趣。我們現在有一臺 100 升規格的型號，多虧了它，我們實驗室里的皂樹植株產量得以提高到原來的三倍。

　　我們曾面臨的一個瓶頸問題在于，這些半固體培養基的制備過程非常依賴手工操作。我們不得不使用高壓滅菌器對整批容器進行滅菌，然后一批一批地制備培養基。

　　與手工制備相比，培養基制備器從什么時候開始能體現出成本效益呢？

　　這臺培養基制備器從去年開始就有了盈利效益，當時我們的目標市場是秘魯的農業市場，這個市場對這類產品的需求也很高，所以我們的產量得提高到原來的兩倍甚至三倍。從那時起，我們意識到，要提高生產效率，其中一個辦法就是消除那些制約生產的瓶頸因素。

使用培養基制備器來制備培養基最終起到了決定性作用，因為它幫我們將人力需求減少了一半。

從運營層面來講，植物組織培養工作涉及到多少名工作人員呢？

　　我負責管理 67 名員工，分白天和夜晚兩個班次。在植物生產部門，我們大約有 40 名員工。由于所涉及的技術原因，這仍然是一個人工操作的過程。目前植物切割還無法實現自動化。不過，正因為如此，我們正在尋找方法，以便在其他方面提高整體生產效率。

　　使用培養基制備器來制備培養基最終起到了決定性作用，因為它幫助我們將人力需求減少了一半。起初，我們預計手工制備培養基需要一個 8 到 10 人的團隊。然而，隨著你們的培養基制備器的引入，情況發生了變化，現在我們每個班次只需 3 個人，而且產量更高了。

　　目前，我們現有的這臺培養基制備器對我們來說已經足夠了，但如果我們像預期那樣繼續發展壯大的話，我們將需要再購置一臺。

　　你們是怎么了解到雷帕（Raypa）培養基制備器的呢？

　　我們是通過調研了解到它的。2018 年，當時我們公司剛剛成立，我聯系了雷帕（RAYPA）公司的拉丁美洲地區經理馬克?佩雷斯（Marc Perez），他向我們介紹了這款設備及其特點。然而，作為一家處于發展階段的公司，我們不得不評估自身的經濟實力，并相應地確定優先事項。

　　過了一段時間，我們重新考慮了這個想法，再次聯系了馬克，他把我們介紹給了法拉瑪蒂娜（Farmalatina）公司，這是雷帕（RAYPA）在智利的經銷公司，最終我們買到了那臺機器。

　　我曾在歐洲的不同實驗室工作過，比如在巴塞羅那，但在智利，人們對這類設備的了解并不多，因為這里相關的產業規模沒有那么大。

　　使用這臺設備的啟動過程體驗如何呢？

　　嗯，啟動過程很順利，原因有兩點。首先，因為我們在制備培養基方面已經有了一定經驗，并非從零開始。其次，這是一臺非常易于使用且操作直觀的設備，所以在安裝后的第一天我們就開始使用它了。

　　我認為雷帕培養基制備器滿足了一些在實驗室行業中并不總是常見的條件，因為總體而言，實驗室里的一切設備通常都非常精密復雜。雖然這臺設備確實相當精密，但它也非常便于使用。我們那些操作過其他類型高壓滅菌器的機器操作員們能夠毫無難度地操作這臺設備。

　　在售后服務方面，你們遇到過什么問題嗎？

　　當馬克參觀我們的實驗室時，我們的主管提到，給蠕動泵供料的軟管是由一種易磨損的材料制成的。不過，他向我們保證，這是一個很容易更換的部件，而且可以毫無困難地從西班牙寄給我們。這些都是小問題，直接提出來討論后，讓我們安心多了。這是當時唯一讓我們擔心的問題，但到目前為止它還沒有出過故障。

　　你有什么建議嗎？

　　一個建議是在培養基制備器中加入一條定量給料管線，作為自動化功能的一部份。我們明白這可能不是雷帕（RAYPA）公司的主要關注點，但我們認為對該公司而言，探索開發一種自動化的培養基輸送線可能會很有意義。我們都希望減少并盡量降低所涉及的工時數量。所以，要是能有一款額外的設備可以實現在線定量給料的話，那就太有意思了。

　　我們有配備了雷帕（RAYPA）公司的帶傳感器的外部定量分裝站，但不管怎樣，操作人員仍然需要處理無菌容器并手動進行定量給料操作。因此，這臺設備并非完全自動化。

　　古斯塔沃，還有別的要補充的嗎？

　　沒什么別的要補充了，因為說實話，我們非常滿意。我們與雷帕（RAYPA）合作的經歷非常愉快，而且法拉瑪蒂娜（Farmalatina）公司的亞歷杭德羅?塞夫（Alejandro Sev）提供的支持也讓我們十分滿意。

　　古斯塔沃，我們雷帕（RAYPA）公司想向你表示感謝，感謝你抽出時間來參與這次訪談。能了解到你使用我們的培養基制備器的經歷，對我們來說是一種榮幸。你的經歷無疑會成為其他植物組織培養實驗室的靈感來源。

雷帕（RAYPA）公司的培養基制備器

　　AE-MP 系列培養基制備器優化了微生物學和植物組織培養實驗室的操作工作流程。一臺設備就集成了制備和滅菌過程，還能對高質量的培養基進行快速冷卻和分裝，且批次間的重現性極佳。這些培養基制備器旨在減少總周轉時間，并能提供大量的無菌培養基，這得益于其高效的加熱系統以及滅菌過程結束時的快速冷卻階段。