Computer Aided Design of Cell Factories

Computerkraft udnyttes i design af celler til produktion

fredag 27 nov 20

Kontakt

Nikolaus Sonnenschein
Lektor
DTU Bioengineering

Computerstøttet design af cellefabrikker

Kurset Computerstøttet design af cellefabrikker skal give de studerende en grundlæggende forståelse af samspillet mellem de mange forskellige reaktioner i celler til biologisk produktion, cellefabrikker, og specielt hvordan strømmen af næringsstoffer i cellerne er reguleret. Et centralt aspekt af kurset er modellering af cellefabrikker til at identificere optimale strategier for introduktion af målrettede genetiske ændringer i mikroorganismerne for at frembringe bedre produktionsstammer. Analyse af samspillet mellem forskellige cellereaktioner er et centralt element i kurset, og de studerende vil få indsigt i værktøjer til karakterisere cellestammer. Med udgangspunkt i en række forskellige modelleringsværktøjer, vil de studerende lære at modellere og designe cellefabrikker primært ved brug af programmering.
Fra 2021 forventes kurset at blive udbudt som efteruddannelseskursus igennem DTU Learn for Life.
DTU udbyder nye kurser i håndtering af store datasæt ved hjælp af programmering og brug af kunstig intelligens, AI.

Et kursus i computerstøttet design af cellefabrikker på DTU skal styrke de studerendes kompetencer inden for programmering og computersimuleringer. Kurset fokuserer på viden og metoder til at udnytte biologiske data, og udbydes nu efter stigende efterspørgsel fra biotekvirksomheder.

”Der er en anerkendelse i branchen af, at grundlæggende programmering med kodesprog som python er vigtigt. Virksomhederne efterspørger kandidater med disse kompetencer, og de har et ønske om at uddanne deres medarbejdere på området, så arbejdsgange i design af cellefabrikker kan digitaliseres og blive datadrevne,” siger lektor Nikolaus Sonnenschein, der underviser i det nye kursus.

Kurset Computerstøttet design af cellefabrikker er for første gang udbudt i efteråret 2020 i regi af DTU Bioengineering, og i 2021 forventes kurset at blive tilbudt som videre- og efteruddannelse igennem DTU Learn for Life. Nikolaus Sonnenschein har tidligere undervist i en tidligere version af kurset på DTU Biosustain.

Mindre klimabelastning

Det første hold bestående af 75 studerende er netop nu ved at tage kurset på DTU Bioengineering, hvor de undervises i teori og grundlæggende færdigheder, og i de datamodeller og programmeringsværktøjer, som kurset er baseret på. Kurset giver indsigt i eksempler på celler designet til biologisk produktion, cellefabrikker, der har ført til nye produkter, forbedret produktivitet, bedre råstofudnyttelse og mindre belastning af miljøet.

Nikolaus Sonnenschein forklarer, at de data der indgår i programmeringen er baseret på kendte observationer, som forskere tidligere har kortlagt med hensyn til biokemiske reaktioner i forskellige organismer. Data fra nye produktionsceller kan stamme fra genteknologi udført med CRISPR-teknologi, der gør det muligt at udnytte proteinernes evne til at fjerne eller indsætte specifikke DNA-sekvenser i nye organismer. Disse data overføres til datamodeller, hvor de indgår i beregninger og simulering af cellernes egenskaber.

Avancerede computermodeller

I biologisk forskning er det blevet næsten trivielt at fjerne eller tilføje et gen eller foretage mere omfattende ændringer, som tidligere kunne tage forskere år at dokumentere og analysere.

”Digitalisering af forskning kan skabe eller simulere de samme resultater på ingen tid. Fokus er skiftet, da gensplejsning ikke længere udgør en flaskehals og computerstøttet design kan hjælpe os med at vælge, hvilke ændringer vi skal foretage,” forklarer Nikolaus Sonnenschein.

Kurset Computerstøttet design af cellefabrikker bliver forankret i en Data Science Core Facility på DTU Bioengineering, som i øjeblikket er under opbygning. Enheden vil støtte forskere og studerende i deres arbejde med håndtere store mængder data, der kan automatiseres og behandles i avancerede computermodeller.

Relaterede Videoer  

video thumbnail image

video thumbnail image

Susanne Brix Pedersen

video thumbnail image

Vis flere

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.