Bioloģija, datorzinātnes un inženierzinātnes saplūst Schällemätteli

Šveicē ideja par ETH Cīrihes Biosistēmu departamenta izveidi Bāzelē ilgu laiku šķita nerealizējama.

Šodien tā atrodas jaunā ēkā, kur robežas starp bioloģiju, datorzinātnēm un inženierzinātnēm izplūst, un pētnieki arvien vairāk koncentrējas uz medicīniskiem lietojumiem.

Iespaidīgs skats gaida pirmos BSS jaunās ēkas apmeklētājus.

Tūlīt pēc uzņemšanas zonas jūs esat iegremdēts pārsteidzoši gaišā un gaisīgā telpā, iespaidīgā ātrijā, ko pārpludina gaisma un kura augšpusē ir caurspīdīgs stikla jumts.

Šīs milzīgās ieejas galā uz augšējiem stāviem vijas spirālveida kāpnes.

Rodas iespaids par bezgalīgi daudzām savienojošām līnijām, taču tas ir absolūti tīšs: tā ir arhitektu izdomāta stratēģija, lai veicinātu saziņu un mijiedarbību starp pētnieku grupām.

Šobrīd vestibils ir pārpildīts ar studentiem, kas brauc ar mugursomu, daži no tiem dodas pa līkumoto taku uz mājīgo bistro.

Pētnieki, kas gaida liftu, apstājas uz īsu sarunu, pirms dodas uz savām darbstacijām.

Viena vieta un BIOS+ zīmols IRB, IOR un EOC institūtiem

Renato Paro: "Šī ēka ir ārkārtēja ceļojuma kulminācija"

Ātrija centrā ir Renato Paro e Svens Panke.

Bijušais, tagad molekulārās bioloģijas emeritētais profesors, joprojām ir acīmredzami pārsteigts par arhitektūras koncepciju.

"Kad es ieeju BSS ēkā un redzu visus šos birojus, laboratorijas un kopējās pētniecības platformas, man šķiet, ka viss laiks un pūles, ko ieguldījām mūsu nodaļas izveidē, bija tā vērts."Viņš saka.

Renato Paro, kurš 2006. gadā tika iecelts par topošā Biosistēmu zinātnes un inženierijas centra (C-BSSE) pirmo direktoru, vēlāk kļuva par vienu no dzinējspēkiem ETH Biosistēmu zinātnes un inženierijas departamenta (D-BSSE) izveidē.

“Man šis īpašums ir neparastā ceļojuma kulminācija”, viņš apgalvo.

Fotogalerija, pētniecības centra "Belli" atklāšana

Svens Panke: “Katrā stāvā pētnieku grupu, nevis tematisko jomu sajaukums”

“Jau no projektēšanas stadijas mūsu mērķis bija izveidot ēku, kurā visas dažādās sastāvdaļas veicināja mijiedarbību un zinātnisko apmaiņu“, turpina Panke.

Šogad viņš pārņems katedras vadības grožus un runājot bieži māj ar galvu, uzsverot arī to, kā visi klātesošie profesori ir nepārtraukti palīdzējuši veidot kaut ko skaistu, pamatojoties uz oriģinālu koncepciju: "Mēs nolēmām, ka katrā stāvā vajadzētu būt vairākām pētniecības grupām, nevis sakārtotām pēc priekšmetu jomām."

Video, EOC, IOR un IRB institūtu galveno mītņu "laka".

Eksperimentālā bioloģija, teorētiskā skaitļošanas un bioinženierija ciešā saskarē

Nodaļa ir sadalīta trīs galvenajās jomās (eksperimentālā bioloģija, teorētiskā skaitļošanas bioloģija un bioinženierzinātne), un katrā ēkas stāvā atrodas eksperimentālie biologi, bioinformātiķi un bioinženieri, kas strādā blakus esošajos birojos un laboratorijās.

“Mēs ātri sapratām, ka viena no galvenajām D-BSSE priekšrocībām bija visu trīs šo pētījumu jomu apvienošana viena jumta ietvaros, lai mudinātu grupas sazināties savā starpā. Un tagad, kad mēs visi esam zem viena jumta, ir vēl vieglāk sajaukt un mijiedarboties.", saka Panke.

“Šī ir starpdisciplinaritāte darbībā, un tā piesaista pētniekus no visas pasaules".

Belinzonā dzīvības zinātņu izcilības centrs

Pētnieki no 42 valstīm, Niko Bērenvinkela un Tanjas Stadleres gadījumi

Pašlaik D-BSSE strādā zinātnieki no 42 dažādām valstīm.

Piemēram, Svena Pankes bioprocesu laboratorija ir vienā līmenī ar Niko Bērenvinkela vadīto grupu.

Abi ir stingri atbalstītāji departamenta īpašajai misijai, kuras mērķis ir apvienot fundamentālos pētījumus dzīvības zinātnēs ar matemātisko un datorzinātņu pieeju, vienlaikus iekļaujot arī tehnoloģiju un inženierzinātņu komponentu.

Panke specializējas bioprocesu inženierijas miniaturizācijas tehnikās, kuras var izmantot, lai atklātu un sintētiski kontrolētu uzlabotus šūnu variantus.

Savukārt Bērenvinkels apvieno matemātiku, datorzinātnes un mākslīgo intelektu ar bioloģiju un medicīnu.

Viņa skaitļošanas metožu pielietojums ietver spēju raksturot un aprakstīt vīrusu slimības molekulārā līmenī.

Viņa modeļi ir izrādījušies ļoti noderīgs rīks koronavīrusa pandēmijas laikā.

Kopā ar Tanju Stadleri, D-BSSE skaitļošanas evolūcijas profesori un Šveices Covid-19 zinātniskās konsultatīvās grupas priekšsēdētāju, viņam bija svarīga loma centienos identificēt jaunus vīrusa variantus un sekot līdzi to attīstībai un izplatībai.

Lugāno inovatīvs krustceles starp humanitārajām un dabas zinātnēm

Šūnas, organoīdi un mikroorganismi ar īpašībām, kas dabā nav sastopamas

D-BSSE pētnieku darbs ir balstīts uz sistēmu bioloģijas pamatiem.

Tās mērķis ir radīt holistisku izpratni par šūnu, orgānu un organismu darbību un laika un bioķīmiskiem procesiem, kas uztur tos dzīvus.

Lai to izpētītu, pētnieki parasti izmanto lielas datu kopas, ko rada augstas caurlaidspējas tehnoloģijas, piemēram, DNS sekvenceri, kā arī matemātiskos modeļus un datorsimulācijas.

Sistēmu bioloģijai ir arī svarīga loma D-BSSE otrajā pētniecības līnijā.

Tā ir sintētiskā bioloģija, kuras galvenais mērķis ir ražot šūnas, organoīdus un mikroorganismus ar jaunām īpašībām, kas nav sastopamas dabā, no kurām daudzas piedāvā potenciālus medicīniskus ieguvumus.

Augstākais debesskrāpis Šveicē ir inovāciju templis

Vadošie: vakcīnas un antivielas sintētiskajai imunoloģijai un laboratorijas mikroshēmas tehnoloģijām

D-BSSE darbam bioinženierijā, kas izmanto DNS šūnu un organismu regulēšanai, ir tikpat praktisks mērķis.

Konkrēti šī pētījuma rezultāti ietver vakcīnas un antivielas sintētiskajai imunoloģijai, kā arī šūnu implantus, kas var palīdzēt apkarot vielmaiņas traucējumus, un miniaturizētas platformas, piemēram, laboratorijas mikroshēmas tehnoloģijas.

"Divas no mūsu Bāzeles departamenta vadošajām darba jomām ir bioinženierijas un skaitļošanas datu zinātne", saka Panke, kas ir daļa no Biosistēmu zinātnes un inženierijas departamenta kopš 2009. gada.

"Ir jēga, ka mēs saviem studentiem arī parādām priekšrocības, ko sniedz šo divu komponentu apvienošana."

Video, futūristiskais Roche galvenās mītnes 2. tornis Bāzelē

ETH ideja radās 2000. gadā, neskatoties uz Cīrihes preses skepsi

Ideja par biozinātņu pētniecības institūta izveidi ETH Bāzelē sāka dīgt 2000.

Atskatoties atpakaļ, ir skaidrs, cik drosmīga bija šī vīzija.

Tikpat vērīgs bija ETH Zurich lēmums 2007. gadā pārveidot D-BSSE par atsevišķu nodaļu Bāzelē un nodrošināt tai drošu ilgtermiņa finansējumu.

Protams, Biosistēmu zinātnes un inženierijas departamenta attīstība ne vienmēr ir bijusi rožu dobe: piemēram, 2003. gadā Neue Zürcher Zeitung dažos rakstos ziņoja, ka projekts par ETH priekšposteni Reinzemes pilsētā saskārās ar grūtībām. .

Laikraksts pauda izbrīnu par ETH Zurich plāniem izveidot pilnvērtīgu bioinženierijas vai biomedicīnas inženierijas nodaļu Bāzelē: "Tik grandioza ideja šķiet gandrīz neiespējama."

Taču žurnālistu skepse izrādījās nepamatota.

Inovācijas un dzīvības zinātnes? Nākotne… Aargau “mazais dārgums”.

No Rosental vietas līdz pašreizējās Life Sciences Campus BSS ēkai

Nākamais D-BSSE attīstības posms notika, pārejot no Rosental atrašanās vietas uz BSS ēku Schällemätteli Life Sciences Campus.

Sistēmu bioloģijai un sintētiskajai bioloģijai gūstot arvien lielāku spēku un zināšanām šajās jomās, arvien vairāk tiek likts uzsvars uz fundamentālo pētījumu atklājumu izmantošanu medicīnā.

"Mūsdienās sistēmu bioloģijai bieži ir tik dziļa izpratne par to, kā šūna darbojas, ka tā var nodrošināt lielāko daļu informācijas, lai kontrolētu galvenos procesus šūnā.", skaidro Paro.

"Izmantojot šīs zināšanas, sintētiskie biologi var pārprogrammēt šūnu, lai veiktu jaunu uzdevumu. Nākotnē šīs pārprogrammētās šūnas varētu izmantot terapeitiskiem nolūkiem."

4,2 miljardi franku vairāk no Sisslerfeld attīstības centra

Translācijas pētījumu panākumi labas ražošanas prakses ietvaros

Bet šādas šūnas var lietot pacientiem tikai tad, ja tās ražotas saskaņā ar visstingrākajiem farmakoloģiskajiem standartiem.

Pirms pārcelšanās D-BSSE nebija šim nolūkam nepieciešamās infrastruktūras, bet jaunā BSS ēka ir aprīkota ar GMP, t.i., labas ražošanas prakses iekārtu.

"Tas nozīmē, ka tagad varam pāriet uz mūsu pētījuma translācijas fāzi", saka Paro.

"Strādājot GMP apstākļos, mēs varam uzlabot pārprogrammētās šūnas un attīrīt tās, lai tās varētu izmantot klīniskajos pētījumos."

Cik vērtīga ir dzīvības zinātņu nozare itāliski runājošajā Šveicē?

Medicīniskā ārstēšana ar Bāzeles universitātes un universitātes slimnīcas palīdzību

Jauno GMP jeb labas ražošanas prakses struktūru pārvalda ETH Zurich sadarbībā ar Bāzeles Universitāti un Bāzeles universitātes slimnīcu.

Tas nodrošina pētniekiem stingri kontrolētu vidi, lai ražotu gēnu, šūnu un audu terapijas produktus, kas atbilst normatīvajām prasībām attiecībā uz cilvēku klīniskajiem pētījumiem.

Šo virzību uz translācijas pētījumiem veicināja arī D-BSSE jaunā atrašanās vieta dzīvības zinātņu pilsētiņā Schällemätteli, kas atrodas Bāzeles Universitātes slimnīcas, Bāzeles Universitātes Bērnu slimnīcas un Bāzeles Universitātes Biozentrum tiešā tuvumā. Bāzele.

Blakus jaunas telpas plāno būvēt arī Bāzeles Universitātes Biomedicīnas nodaļa un Bērnu veselības pētniecības centrs Reinzemes pilsētā.

Šim tuvumam vajadzētu vēl vairāk paātrināt bioloģisko pētījumu pārvēršanu medicīniskos lietojumos.

Galvenā inovācija Mirandolas biomedicīnas rajonā