A superstructure-based framework for bio-separation network synthesis

بیوتکنولوژی های مدرن امکان تولید مواد شیمیایی با استفاده از میکروارگانیسم های مهندسی را فراهم می کنند. با این حال، هزینه های مرحله بهبود و پاکسازی پس از آن بالا است، به این معنی که امکان تولید زیست شناسی مبتنی بر زیستی بستگی به سنتز شبکه های جداسازی مقرون به صرفه دارد. برای این منظور، یک چارچوب مبتنی بر ساختار فوق برای ساخت سنتز شبکه بیولوژیکی ایجاد می کنیم. بر اساس اصول کلی جداسازی و بینش های حاصل از فرایندهای صنعتی برای محصولات خاص، ابتدا چهار مرحله جداسازی را شناسایی می کنیم: پردازش سلولی، جداسازی فاز محصول، تمرکز و تصفیه، و پالایش. برای هر مرحله، ما به طور سیستماتیک مجموعه ای از قوانین ارتباطی را برای توسعه ساختارهای مرحله ای پیاده سازی می کنیم، که همگی آنها را برای ایجاد یک ساختار کلی عمومی که شامل تمام انواع مواد شیمیایی است که می توانند با استفاده از میکروارگانیسم ها تولید شوند، ادغام می کنند. ما علاوه بر این، یک روش کاهش سطح بالای ساختاری برای حل موارد خاص را براساس ویژگی های محصول، دسترسی به تکنولوژی، ملاحظات خاص و مشخصات نهایی محصول ارائه می کنیم. یک مدل بهینه سازی کلی، از جمله مدل های کوتاه برای تمام فن آوری ها، فرموله شده است. چارچوب پیشنهادی، سنتز اولیه و تجزیه و تحلیل شبکه های بیولوژیک را فراهم می کند و بنابراین برآورد هزینه های جداسازی می شود.