Sinh học, khoa học máy tính và kỹ thuật hội tụ ở Schällemätteli

Tại Thụy Sĩ, ý tưởng ETH Zurich thành lập Bộ Hệ thống sinh học ở Basel dường như đã không thể thực hiện được trong một thời gian dài.

Ngày nay, nó tìm thấy vị trí của mình trong một tòa nhà mới, nơi ranh giới giữa sinh học, khoa học máy tính và kỹ thuật bị mờ đi và các nhà nghiên cứu ngày càng tập trung vào các ứng dụng y tế.

Một khung cảnh ấn tượng đang chờ đợi những du khách đầu tiên đến tòa nhà BSS mới.

Ngay sau khu vực lễ tân, bạn sẽ được đắm mình trong một không gian sáng sủa và thoáng mát đến bất ngờ, một giếng trời ấn tượng tràn ngập ánh sáng và trên cùng là mái kính trong suốt.

Ở cuối lối vào khổng lồ này, một cầu thang xoắn ốc dẫn lên các tầng trên.

Ấn tượng là có vô số đường kết nối, nhưng điều này hoàn toàn có chủ ý: đó là một chiến lược được các kiến ​​trúc sư cân nhắc để khuyến khích giao tiếp và tương tác giữa các nhóm nghiên cứu.

Lúc này, hành lang đang đông nghẹt sinh viên du lịch bụi, một số người đi dọc theo con đường quanh co để đến quán rượu ấm cúng.

Các nhà nghiên cứu đang chờ thang máy dừng lại để trò chuyện ngắn trước khi đi lên khu vực làm việc của họ.

Vị trí duy nhất và thương hiệu BIOS+ cho các viện IRB, IOR và EOC

Renato Paro: “Tòa nhà này đại diện cho đỉnh cao của một hành trình phi thường”

Ở trung tâm tâm nhĩ có Renato Paro e Sven Panke.

Cựu giáo sư danh dự về sinh học phân tử vẫn rất ấn tượng với ý tưởng kiến ​​trúc này.

“Khi tôi bước vào tòa nhà BSS và nhìn thấy tất cả các văn phòng, phòng thí nghiệm và nền tảng nghiên cứu chung này, đối với tôi, có vẻ như tất cả thời gian và công sức chúng tôi đầu tư vào việc thành lập bộ phận của mình thực sự xứng đáng”, Ông nói.

Được bổ nhiệm làm giám đốc đầu tiên của Trung tâm Khoa học và Kỹ thuật Hệ thống Sinh học (C-BSSE) non trẻ vào năm 2006, Renato Paro sau đó trở thành một trong những động lực thúc đẩy việc thành lập Khoa Khoa học và Kỹ thuật Hệ thống Sinh học (D-BSSE) tại ETH.

“Đối với tôi, nơi nghỉ này đại diện cho đỉnh cao của một hành trình phi thường”, anh ấy tuyên bố.

Photogallery, khánh thành trung tâm nghiên cứu "Belli"

Sven Panke: “Trên mỗi tầng có sự kết hợp của các nhóm nghiên cứu thay vì các khu vực chuyên đề”

“Từ giai đoạn thiết kế, mục tiêu của chúng tôi là tạo ra một tòa nhà trong đó tất cả các thành phần khác nhau khuyến khích sự tương tác và trao đổi khoa học.“, Panke tiếp tục.

Năm nay, anh ấy sẽ nắm quyền điều hành bộ phận và thường xuyên gật đầu khi phát biểu, đồng thời nhấn mạnh rằng tất cả các giáo sư có mặt đã không ngừng đóng góp vào việc xây dựng một cái gì đó tốt đẹp dựa trên một khái niệm ban đầu: “Chúng tôi quyết định rằng mỗi tầng nên có sự kết hợp của các nhóm nghiên cứu thay vì tổ chức theo lĩnh vực chủ đề.”

Video "sơn bóng" trụ sở các viện EOC, IOR, IRB

Sinh học thực nghiệm, tính toán lý thuyết và kỹ thuật sinh học tiếp xúc chặt chẽ

Khoa được chia thành ba khu vực chính (sinh học thực nghiệm, sinh học tính toán lý thuyết và kỹ thuật sinh học), và mỗi tầng của tòa nhà là nơi tập hợp các nhà sinh học thực nghiệm, nhà tin sinh học và kỹ sư sinh học, làm việc tại các văn phòng và phòng thí nghiệm liền kề.

“Chúng tôi nhanh chóng nhận ra rằng một trong những lợi thế chính của D-BSSE là tập hợp cả ba lĩnh vực nghiên cứu này về một nơi để khuyến khích các nhóm giao tiếp với nhau. Và bây giờ tất cả chúng ta đều ở dưới cùng một mái nhà, việc kết hợp và tương tác thậm chí còn dễ dàng hơn.", Panke nói.

“Đây là hoạt động liên ngành và thu hút các nhà nghiên cứu từ khắp nơi trên thế giới".

Ở Bellinzona siêu cực xuất sắc trong khoa học đời sống

Các nhà nghiên cứu từ 42 quốc gia, trường hợp của Niko Beerenwinkel và Tanja Stadler

D-BSSE hiện đang tuyển dụng các học giả từ 42 quốc gia khác nhau.

Ví dụ, phòng thí nghiệm xử lý sinh học của Sven Panke ngang hàng với nhóm do Niko Beerenwinkel đứng đầu.

Cả hai đều là những người ủng hộ mạnh mẽ sứ mệnh đặc biệt của bộ, nhằm tìm cách kết hợp nghiên cứu cơ bản trong khoa học đời sống với phương pháp toán học và khoa học máy tính, đồng thời kết hợp thành phần công nghệ và kỹ thuật.

Panke chuyên về các kỹ thuật thu nhỏ cho kỹ thuật xử lý sinh học, có thể được sử dụng để khám phá và kiểm soát tổng hợp các biến thể tế bào được cải tiến.

Mặt khác, Beerenwinkel kết hợp toán học, khoa học máy tính và trí tuệ nhân tạo với sinh học và y học.

Các ứng dụng của phương pháp tính toán của ông bao gồm khả năng mô tả đặc điểm và mô tả các bệnh do virus ở cấp độ phân tử.

Các mô hình của ông đã được chứng minh là một công cụ rất hữu ích trong đại dịch coronavirus.

Cùng với Tanja Stadler, giáo sư về tiến hóa tính toán tại D-BSSE và là chủ tịch Nhóm cố vấn khoa học Thụy Sĩ về COVID-19, ông đóng một vai trò quan trọng trong nỗ lực xác định các biến thể mới của vi rút cũng như theo dõi quá trình tiến hóa và lây lan của chúng.

Ở Lugano, một ngã tư sáng tạo giữa khoa học tự nhiên và con người

Tế bào, chất hữu cơ và vi sinh vật có đặc tính không có trong tự nhiên

Công việc của các nhà nghiên cứu D-BSSE dựa trên nền tảng của sinh học hệ thống.

Mục tiêu của nó là tạo ra sự hiểu biết toàn diện về hoạt động của tế bào, cơ quan và sinh vật cũng như các quá trình sinh hóa và thời gian giúp chúng tồn tại.

Để nghiên cứu nó, các nhà nghiên cứu thường sử dụng các bộ dữ liệu lớn, được tạo ra bởi các công nghệ thông lượng cao như trình tự sắp xếp DNA, cũng như các mô hình toán học và mô phỏng máy tính.

Sinh học hệ thống cũng đóng một vai trò quan trọng trong dòng nghiên cứu thứ hai của D-BSSE.

Đây là sinh học tổng hợp, mục tiêu chính là tạo ra các tế bào, chất hữu cơ và vi sinh vật với các đặc tính mới không có trong tự nhiên, nhiều trong số đó mang lại lợi ích y tế tiềm năng.

Tòa nhà chọc trời cao nhất Thụy Sĩ là ngôi đền của sự đổi mới

Dẫn đầu: vắc xin và kháng thể cho miễn dịch tổng hợp và công nghệ phòng thí nghiệm trên chip

Công việc của D-BSSE trong lĩnh vực công nghệ sinh học, sử dụng DNA để điều chỉnh tế bào và sinh vật, cũng có một mục tiêu thực tế không kém.

Kết quả cụ thể của nghiên cứu này bao gồm vắc-xin và kháng thể cho miễn dịch tổng hợp, cũng như cấy ghép tế bào có thể giúp chống lại các rối loạn chuyển hóa và các nền tảng thu nhỏ như công nghệ phòng thí nghiệm trên chip.

“Hai trong số các lĩnh vực hoạt động tiên phong của bộ phận Basel của chúng tôi là kỹ thuật sinh học và khoa học dữ liệu tính toán”Panke, người từng làm việc tại Khoa Khoa học và Kỹ thuật Hệ thống Sinh học từ năm 2009, cho biết.

“Thật hợp lý khi chúng tôi cũng cho học sinh thấy lợi ích của việc kết hợp hai thành phần này.”

Video, Tòa tháp tương lai 2 của trụ sở Roche ở Basel

Ý tưởng ETH nảy mầm vào năm 2000 bất chấp sự hoài nghi của báo chí Zurich

Ý tưởng thành lập viện nghiên cứu khoa học sinh học tại ETH Basel bắt đầu nảy mầm từ năm 2000.

Nhìn lại, có thể thấy tầm nhìn này táo bạo đến mức nào.

Sắc sảo không kém là quyết định của ETH Zurich để chuyển D-BSSE thành một bộ phận riêng biệt ở Basel vào năm 2007 và cung cấp cho nó nguồn tài trợ dài hạn an toàn.

Đương nhiên, sự phát triển của Khoa Khoa học và Kỹ thuật Hệ thống Sinh học không phải lúc nào cũng trải đầy hoa hồng: chẳng hạn, vào năm 2003, tờ Neue Zürcher Zeitung đã đưa tin trong một số bài báo rằng dự án tạo ra một tiền đồn của ETH ở thành phố Rhineland đã được thực hiện. gặp khó khăn.

Tờ báo bày tỏ sự ngạc nhiên trước kế hoạch của ETH Zurich nhằm thành lập một bộ phận kỹ thuật sinh học hoặc kỹ thuật y sinh chính thức ở Basel: “Một ý tưởng vĩ đại như vậy dường như gần như không thể thực hiện được.”

Nhưng sự hoài nghi của các nhà báo tỏ ra vô căn cứ.

Đổi mới và khoa học đời sống? Tương lai… “báu vật nhỏ” của Aargau

Từ địa điểm Roseental đến tòa nhà BSS của Cơ sở Khoa học Đời sống hiện tại

Giai đoạn phát triển tiếp theo của D-BSSE diễn ra với việc di chuyển từ địa điểm Roseental đến tòa nhà BSS trong khuôn viên Khoa học Đời sống Schällemätteli.

Khi sinh học hệ thống và sinh học tổng hợp thu được sức hút và kiến ​​thức trong các lĩnh vực này tiếp tục phát triển, thì việc chuyển các kết quả nghiên cứu cơ bản sang ứng dụng y tế ngày càng được chú trọng.

“Ngày nay, sinh học hệ thống thường có sự hiểu biết sâu sắc về cách thức hoạt động của tế bào đến mức nó có thể cung cấp hầu hết thông tin để kiểm soát các quá trình quan trọng trong tế bào.”, Paro giải thích.

“Sử dụng kiến ​​thức chuyên môn này, các nhà sinh học tổng hợp có thể lập trình lại tế bào để thực hiện một nhiệm vụ mới. Trong tương lai, những tế bào được lập trình lại này có thể được sử dụng cho mục đích điều trị.”

Thêm 4,2 tỷ franc từ trung tâm phát triển Sisslerfeld

Sự thành công của nghiên cứu chuyển giao trong khuôn khổ Thực hành Sản xuất Tốt

Nhưng những tế bào như vậy chỉ có thể được sử dụng cho bệnh nhân nếu được sản xuất tuân thủ các tiêu chuẩn dược lý nghiêm ngặt nhất.

Trước khi chuyển đi, D-BSSE không có cơ sở hạ tầng cần thiết cho mục đích này, nhưng tòa nhà BSS mới được trang bị cơ sở vật chất, tiêu chuẩn GMP, tức là Thực hành Sản xuất Tốt.

“Điều này có nghĩa là bây giờ chúng tôi có thể chuyển sang giai đoạn chuyển đổi của nghiên cứu của mình”, Paro nói.

“Bằng cách làm việc trong điều kiện GMP, chúng tôi có thể cải thiện các tế bào được lập trình lại và tinh chế chúng để chúng có thể được sử dụng trong các thử nghiệm lâm sàng.”

Ngành Khoa học Đời sống đáng giá bao nhiêu ở Thụy Sĩ nói tiếng Ý?

Điều trị y tế với sự giúp đỡ của Đại học và Bệnh viện Đại học Basel

Cấu trúc GMP hoặc Thực hành Sản xuất Tốt mới được quản lý bởi ETH Zurich phối hợp với Đại học Basel và Bệnh viện Đại học Basel.

Nó cung cấp cho các nhà nghiên cứu một môi trường được kiểm soát chặt chẽ để sản xuất các sản phẩm trị liệu gen, tế bào và mô đáp ứng các yêu cầu quy định cho các thử nghiệm lâm sàng ở người.

Sự phát triển hướng tới nghiên cứu tịnh tiến này cũng được tạo điều kiện thuận lợi nhờ vị trí mới của D-BSSE trong Cơ sở Khoa học Đời sống ở Schällemätteli, nằm ngay gần Bệnh viện Đại học Basel, Bệnh viện Nhi đồng Đại học Basel và Biozentrum của Đại học Basel.

Khoa Y sinh tại Đại học Basel và Trung tâm Nghiên cứu Sức khỏe Trẻ em ở thành phố Rhineland cũng đang có kế hoạch xây dựng cơ sở mới gần đó.

Sự gần gũi này sẽ đẩy nhanh hơn nữa việc chuyển dịch nghiên cứu sinh học sang các ứng dụng y tế.

Sự đổi mới quan trọng của khu y sinh Mirandola