BiologIC Technologies社によるオンデマンド生物材料への3Dプリンタの活用

BiologIC Technologies社の「ライフサイエンス・デスクトップ・コンピュータ」が、Stratasys J826 Prime 3Dプリンタでどのように実現されるかを学ぶ

ケンブリッジに拠点を置くBiologIC Technologies社は、合成生物学（新しい能力を持つように生物を工学的に再設計して有用な目的に利用する科学分野）において、根本的に異なる高度に統合された自動化のための強力なインダストリー4.0デジタルアーキテクチャのパイオニアです。

 

従来、生物工学は複雑で費用のかかるプロセスであり、大規模な研究室と高度なスキルを持つ科学者が、特定の、時には反復的な作業を行うさまざまなロボットに液体を混合して移動させる必要がありました。 BiologIC Technologies社は、大型のメインフレームコンピューターが最終的には小型で効率的なデスクトップPCに取って代わったように、既存の研究室のプロセスを大幅に簡素化し、凝縮させ「ライフサイエンスデスクトップコンピューター」を開発することを目指しています。BiologIC Technologies社の製品は、情報ではなく生物材料を処理します。同社は、この機器の開発によって、最終的に次の生物学的イノベーションが生み出されることを期待しています。

 

しかし、従来の製造方法でプロトタイプを作り、それを実現するためには、コストと時間がかかることがネックとなっていました。そこでBiologIC Technologies社の3人の共同創設者は、さまざまな選択肢を検討した結果、自分たちのビジョンを実現するうえで、3Dプリンタ技術の活用が鍵を握っている可能性があることを突き止めました。さまざまな技術を試した後、チームはストラタシスのローカルパートナーであるTri-Tech社から提供されているフルカラー、マルチマテリアルJ826™ Prime 3Dプリンタに投資することに決めました。

3Dプリンティングを使用したオンデマンド生物学

「当社の『ラボ・イン・ア・ボックス』は、半導体システムの長きにわたる成功の歴史に触発された、新しい小型の高度に統合されたアーキテクチャにおける3Dプリンタの新規アプリケーションに基づいています。」BiologIC Technologies社の共同創設者、ニック・ローリングス氏は言います。「現場で患者を治療する場合であれ、最新のバイオ燃料を製造する場合であれ、設計に基づいて生物材料をオンデマンドで作成するために使用できます」。

BiologIC Technologies社の技術的な提供価値の核となっているのは、3Dプリンタによって造形された「バイオプロセシングユニット」であり、J826 Primeで全て製造され、さまざまな成分や材料を使用して多くの複雑な生物学的プロセスを自動化するものです。ローリングス氏によれば、従来の方法ではこれを作成することは単純に不可能だったと言います。 

マルチドメイン向けのマルチマテリアル

ストラタシスのフルカラー、マルチマテリアル3Dプリンティング技術によってもたらされた創造的な自由により、BiologIC Technologies社が制約を受けずに設計プロセスを加速させることができるようになり、チームが現在のような複雑な設計を形にすることを可能にしました。たとえば、ガラスのような透明度を備えた透明なVeroUltra™Clear材料で造形できることは、カートリッジの内部構造を可視化し、バイオロジーが高品質で設計通りに機能していることを科学者が確認するために不可欠な機能です。さらに、生物学を制御するには、構造内で液体を正確に動かすことも重要です。Agilus30™のような柔軟なフォトポリマーでも造形できるため、従来では不可能だったレベルの機能をバイオプロセッシングユニット内に追加することもできました。

 

ルービックキューブほどの大きさのユニットには、現在4つの材料が組み合わされていますが、近いうちに、チームはJ826 Primeの材料の可能性を最大限に活用したいと考えています。

 

BiologIC Technologies社がビジョンを実現するには、技術力だけでなく、ビジネスの将来性も不可欠でした。 

 

BiologIC Technologies社の共同創設者兼CEOであるRichard Vellacott氏は、3Dプリンティングによって、従来のライフサイエンスビジネスモデルを覆すことができたと言います。

「これまで、テクノロジー企業は、商品化の準備が整ったときに自社製品が通用する市場があることを信じて、長年に及ぶ技術開発の資金として投資家から多くの資本を調達する必要がありました」とヴェラコット氏は言います。

 

「しかし、J826 Primeのおかげで、開発初日から革新的なお客様と直接協力して、製品コンセプトを実際に手に取れる形にして検証したり共同開発したりすることで、お客様のニーズに合わせることができるため、投資調達の必要性を回避することができました。これは、従来のライフサイエンス技術の研究開発プロセスでは実現できなかったことだと思います。当社の技術開発はまだ初期段階ですが、J826 Primeによって当社のデジタルビジネスモデルは急速な成長を実現することを可能にすると考えています。」

BiologIC Technologies社では、従来の製造方法では5年から10年かかるところを、2年以内に商業規模に拡大することが期待されており、これは100%を超える効率化であると言えます。まさに同じJ826 Primeプラットフォームを使用して製造される幅広い製品群には、ライフサイエンス分野だけでなく、それ以外の分野でも幅広く応用されています。この柔軟性の高さがそのまま他のハイサイエンス企業やバイオロジー企業との早期導入者プログラムにつながり、その結果、より迅速なイノベーションと全体的な大きな成功をもたらしています。

 

同社は、研究開発プロセスをほぼ完了しており、それらのカートリッジをオンデマンドで、多くのお客様や社会全体にとって利益となる価格帯と大きな規模で製造できるという3Dプリンティングの主要なメリットを最大限に活かしたビジネスモデルを構築することに自信を見せています。

 

BiologIC Technologies社は、J826 Primeを研究開発過程におけるワーキングプロトタイプに使用するだけでなく、デザインの創意工夫、特に非常に複雑なマルチマテリアル内部形状の創出を可能にする基本的な能力を備えています。このソリューションは、最終製品の製造にも使用されています。

 

「当社は、無駄をなくし機敏性を向上させる技術を必要としています。ストラタシスのPolyJet™ 3Dプリンティングは業界でトップクラスの技術であることに加えて、J826 Primeは、スタートアップ企業にとって魅力的な価格帯と物理的サイズで、この技術に利用できることが重要です」と、ヴィラコット氏は付け加えています。

 

「J826 Primeがなければ、製品を作ることもできなかったため、会社として立ち行かなかったでしょう。そのひと言に尽きます。この3Dプリンタは、当社の事業においてすべての中心にあるだけでなく、製品をその他の用途向けに拡張し、ストラタシスと協力して2021年に製造業界に参入するという、当社の次のステップを実現させるうえでも極めて重要になるでしょう」と締めくくっています。