自2000年首次亮相以來，合成生物學研究已經走過了十多個年頭，經過這些年的發(fā)展，這門學科已經成為了包含復雜生物系統(tǒng)，構建工程設計的一個充滿活力的研究學科。目前在合成和設計合成基因環(huán)路方面取得了許多重要的成果，但是要將這些環(huán)路用于實際應用，卻遇到了不少問題。

近期來自哈佛大學Wyss生物工程研究所，波士頓大學等處的研究人員發(fā)表了題為“Paper-Based Synthetic Gene Networks”的文章，公布了一種基于紙質的非細胞環(huán)路，也許能解決這一問題，這一設計將能用于構建低成本，高度可擴展平臺，被應用于特異性快速疾病診斷中。

這一研究成果公布在10月Cell雜志在線版上，同期也刊發(fā)了一篇評論性文章，介紹了這項重要的成果。

領導這一研究的是合成生物學的前沿科學家James J. Collins教授，合成生物學還是處于萌芽階段的學科，許多優(yōu)秀的青年科學家用證明概念性的實驗相互稱奇并且發(fā)表充斥著整頁的數(shù)學公式的研究論文。而Collins是創(chuàng)造出由合成生物學發(fā)展的先進商業(yè)化技術的第一人。更進一步，他證明合成生物學已經為市場做好了準備，這遠遠快于其他人的預期。

合成基因網絡在重編程和生物機體改寫方面具有廣泛的用途，然而迄今為止還沒有一種方法，能利用這種網絡在實驗室和體內環(huán)境以外的強大功能。在這篇文章中，研究人員構建出了一種基于紙張的體外平臺，能為合成生物學家提供一種多用途可變系統(tǒng)，可以作為實驗室以外的工程基因網絡中介。

研究人員將市場上的無細胞系統(tǒng)凍干放置于紙張上，由此發(fā)展出價格低廉、無菌的非生物合成生物學技術，這能用于臨床醫(yī)療，全球健康，工業(yè)，研究和教育等多個方面。

作者表示，“為了能現(xiàn)場使用，我們構建了比色法檢測，能用于肉眼觀察，也創(chuàng)造了一種低成本、電子光學界面，便于使用。這一新技術配備有小分子和RNA遺傳開關驅動，復雜基因環(huán)路快速構建，程序化體外診斷，以及葡萄糖傳感器，特殊埃博拉病毒傳感器。”

Collins教授此前曾在合成生物學方面取得了許多重要的成果，譬如他曾在2004年第一次描述了最有前途的一項技術：一個RNA核糖調控子。它包含一段DNA序列，這段序列在經過基因工程改造過的病毒的攜帶下，整合到宿主細菌的基因組上。這段DNA接著產生一個環(huán)狀的信使RNA，信使RNA結合到核糖體(細胞內蛋白質工廠)上，就可以阻斷特定蛋白的生產。同樣，調控子也可以干相反的事情。為了開始合成這種蛋白質，也可以命令調控子停止阻斷核糖體。實際上，核糖體調控子使得科學家以接近100%的準確度和效率來控制蛋白質的生產。