固态存储的突破创新了生物材料的存储和处理方式

科学家们开发出了一种以固态储存生物材料(例如 RNA 和蛋白质)的新方法。固态存储类似于药丸或片剂的形式，可溶解在水中以供按需使用。这项创新提供了一种新的方法来克服目前用于各种医疗保健和科学研究目的的活细胞产品的储存和处理方面的限制。

经常用于开发新药物和诊断测试工具的生物材料(例如 mRNA、酶和抗体)在储存、运输和处理过程中对环境条件的变化高度敏感。如果储存和处理不当，它们可能会降解或失去活性。其结果是资源有限和服务不足的社区的访问受到根本限制。

例如，辉瑞新冠疫苗的推出速度和广度都受到限制，因为需要冷冻柜来储存和运输。更广泛地说，即使存在制冷基础设施，超过 10% 的情况也会发生故障，根据 IQVIA 人类数据科学研究所的数据，每年造成超过 350 亿美元的损失。

为了克服一些关键限制，位于加利福尼亚州圣路易斯奥比斯波的加州理工州立大学 (Cal Poly) 的研究人员开发了一种存储生物材料的新方法，该方法具有供科学界和医学界使用的巨大潜力。

当我们大多数人打开药柜时，我们会发现药品以液体、胶囊粉末、丸剂和片剂等形式储存。制药业已经证明，每种形式在药物的储存和使用方式中都发挥着重要作用。

除少数例外外，药物等生物材料目前仅限于以冷冻或冷藏液体和冻干粉末的形式储存。缺乏类似平板电脑的形式限制了该领域，通常使得到达需要的位置和用户变得困难。

“正如平板电脑改变了我们服用药物的方式一样，固态存储平台为我们如何处理和使用生物材料开辟了新的可能性，释放了现有疗法和新兴生物技术的潜力，”副教授 Javin Oza 博士说。化学和生物化学，谁领导了新存储平台的研究。

大多数生物材料需要以液体形式储存，并在保质期内冷冻在深冰箱中。作为一个社会，我们通过复杂且集成的冰箱和冰柜系统(称为冷链)来实现这一目标。近年来，包括加州理工大学研究小组在内的许多研究团队在冷冻干燥生物材料方面取得了进展，改善了它们的储存和处理方式，但冷冻干燥的使用仍然有限。

生物制剂的固态存储代表了下一个重大步骤，因为片剂提供了独特的优势，可以更好地保存其封装的材料。例如，这项创新使研究人员能够将生物材料包装成片剂，可以在室温下储存在架子上，并添加到水中溶解以供按需使用。除了确保生物材料的稳定性和活性外，还开发了固态存储以确保片剂快速崩解并溶解到水中。

“我们的创新使生物制剂的存储和使用像 Alka-Seltzer 片剂一样简单，只需将其放入水中，混合即可使用，”Oza 补充道。

作为固态存储平台支持复杂生物制剂能力的测试案例，该团队证明了细胞机器能够解码遗传信息以制造 RNA 和蛋白质，并且可以存储在固态中。当添加到水中时，机器会重新激活以解码遗传信息，就好像它仍在细胞内一样。该团队还进一步证明了 CRISPR 等新兴生物技术工具可以在固态存储后被激活。