Towards automation of the Design-Build-Test-Learn (DBTL) bioengineering cycle: Application to the testing and characterization of standard bioparts

Abstract

El ciclo Diseño-Construcción-Prueba-Aprendizaje (DBTL) es un marco crucial en Biología Sintética para el desarrollo y optimización de sistemas biológicos. Sin embargo, la naturaleza manual del ciclo plantea limitaciones en términos de tiempo y mano de obra. Este artículo se centra en la aplicación de técnicas de automatización al ciclo DBTL, concretamente en el ensayo y caracterización de biopartes estándar, que son componentes esenciales de los circuitos genéticos. La automatización del proceso de ensayo puede mejorar significativamente el rendimiento, la fiabilidad y la reproducibilidad. En este artículo se analizan los retos asociados a los métodos de ensayo manuales y se exploran diversas estrategias y tecnologías de automatización que pueden resolverlos. Los métodos de cribado de alto rendimiento, la robótica de laboratorio y los algoritmos de análisis de datos son elementos clave en el proceso de automatización. Se examinan estudios de casos y avances recientes en la automatización del ciclo DBTL para pruebas de biopartes. La integración de la automatización en el ciclo DBTL ofrece numerosas ventajas, como una mayor eficacia, estandarización y control de calidad de las biopartes. También permite la exploración de espacios de diseño más amplios y la creación rápida de prototipos de sistemas genéticos complejos. Este artículo ofrece una revisión exhaustiva del estado actual de la técnica y las perspectivas de futuro en la automatización del ciclo DBTL para el ensayo y la caracterización de biopartes estándar.