合成市场需求巨大，亟需技术革新

DNA测序技术的发展推动了生物学的进步，但合成生物学的研究和发展仍面临一些关键瓶颈。

DNA合成技术是限制因素之一，主要是因为DNA合成速度慢，合成过程依赖大型仪器。市场上缺乏高质量、低成本、按需的DNA合成解决方案。

在全球市场上，DNA合成仪制造商和服务商主要有:Codex DNA、胡桃夹子治疗学、Aldevron、分子组装、GenScript生物技术、DNA Script等。

近日，美国生物医学领域的权威杂志《基因工程生物技术新闻》(GEN)对DNA合成技术的困境和进展进行了总结，在不改变初衷的情况下删除了文章。不断增长的需求

脱氧核糖核酸

数据显示，2021年第一季度，合成生物公司仅获得46亿美元投资。合成生物学在生物制造、化学医药、农业生产等领域都离不开最基础的DNA合成技术，而这些研究正在解决能源危机、粮食短缺、环境污染等与人类发展相关的重大问题。

可以说，DNA合成是合成生物学的支柱。

以疫苗为例。尽管科学家们几乎在新冠肺炎出现的第一时间就已经研究出了mRNA疫苗序列，但合成通常需要交给第三方公司，这也导致科学家们必须等待数天或数周才能获得mRNA疫苗样本，以进行后续测试。

但在疫苗量产阶段，面对订单的激增，DNA合成公司明显存在产能不足的问题。据外媒报道，全球只有15%的人接种疫苗。

此外，随着越来越多生物产业的发展，对DNA合成的需求越来越大，这也在倒逼DNA合成技术的发展。行业需要的是高质量、低成本、按需的DNA技术。DNA合成技术的比较

亚磷酰胺三酯的合成

传统的DNA合成技术，亚磷酰胺三酯合成，是通过化学方法构建一串碱基形成单链片段，然后将这些片段连接在一起形成双链DNA。

这种方法分为四个步骤，包括将DNA链向细胞内自然方向的相反方向延伸。当引入固相合成时，该方法得到了改进。固相合成在浸入试剂溶液的固体载体上构建DNA链。

然而，这种方法能量效率低，并且依赖于危险的试剂和溶剂。研究人员还必须花费时间等待每个订单的完成和交付，这可能会延迟新产品的每次迭代。

即使快速测序会加快研究进度，但由于合成DNA的等待时间长达数天，研究速度并没有得到提高，降低了快速测序的价值。

DNA合成技术除了传统的亚磷酰胺三酯合成方法和目前使用的酶促合成技术外，还包括基于芯片的喷墨法、光化学法和电化学法，以及超高通量合成技术，即半导体结合电化学法。高效台式DNA打印机

脚本桌面DNA打印机

与合成生物学的其他领域一样，DNA合成技术也在不断创新，以满足其不断增长的需求。

Script和一些公司开发了一种酶促合成DNA的方法，就像它在生物体中自然发生一样。这一过程不需要苛刻的化学品，也不产生除水以外的废物。这意味着这个过程占用的空空间要小得多，几乎可以在任何地方完成。

利用这项技术，研究人员开发了桌面DNA打印机。在桌面DNA打印机中输入要合成的序列，第二天，就可以得到合成的DNA。

对于用户来说，即使一次实验失败，也可以继续合成新的DNA，而无需等待第三方公司合成的繁琐过程，大大加快了研究进度。

而更多的公司也在开发更便捷的流程，比如用手机APP操作DNA合成。DNA合成技术的创新是推动合成生物学发展的力量。

合成生物学的蓬勃发展可能使人们在迫在眉睫的流行病、灾难和气候危机中幸存下来。(摘自深度科技)(编辑/费列曼)