Udvikling indenfor nano teknnologi hvad kan det betyde for Bioteknologien Ejner Bech Jensen Vice President Molekylær Bioteknologi Novozymes R&D
Introduktion til Nano/ Bio teknologi : 1. Hvad er nano teknologi? her bredt opfattet (inkluderer skridt på vejen såsom mikro teknologi). 2. Overblik af muligheder indenfor Bioteknologi, men fokus på Industriel Bioteknologi (White Biotechnology) 3. Indgang til hvilke teknologier Novozymes bruger og hvad der giver nye muligheder for os. 4. Eksempler på hvordan Novozymes i dag bruger Nano teknologi. 5. Gæt på fremtidig udvikling indenfor White Biotechnology
Nano/Bioteknologi introduktion: Genteknologi er et tidligt eksempel på nanoteknologi, hvor naturen har udviklet alle værktøjer: gener klippes ud (restriktions enzymer) gener klistres sammen (ligaser) gener kopieres (DNA polymeraser) billig produktion (mikroorganismer) Har de sidste 25-30 år revolutioneret Bioteknologien. Usandsynligt at nye nanoteknologier overgår genteknologi i værdi indenfor Bioteknologi (personlig mening)! Ny nano teknologi mangler ofte værktøjer til at gøre det enkelt og billigt.
Nano / Bioteknologi: Mange muligheder her de mest oplagte: Sygdoms diagnostisering (lab on a chip): personlig medicinering /forebyggelse ($$$$$) Formulering af farma produkter: target release, indbygget sensor til styret frigørelse ($$$$$) Drug discovery: cellulær /molekylær opløsning ($$$$) Biosensorer : stor nøjagtighed og følsomhed (pris? ) Computer bio chips: funktionelle biomolekyler giver kvante spring ($$?) Analyse/ lab apparatur: redskab til ny innovation ($$) Nano robotter ($$) Forbedrede bio katalysatorer (enzymer) ($$$) Funktionelle bio materialer f.eks inspireret af naturen (?)
Focus på Novozymes /White Biotechnology: Market for industrielle enzymer: Total market value 2002: DKK 12.7 billion / EUR 1.7 billion Genencor Int. 22% 25% Others DSM 9% 44% Novozymes Source: Novozymes estimate 2002
Novozymes forretning: DKK billion 7,0 6,0 5,0 Net turnover Operating margin 16,4% 17,2% 16,8% 15,3% 5,6 13,8% 14,1% 5,3 5,0 4,3 4,5 4,3 18,0% 16,0% 14,0% 12,0% 4,0 3,0 2,0 2,4 2,8 3,2 3,5 3,4 3,7 10,0% 8,0% 6,0% 4,0% 1,0 2,0% 0,0 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 0,0%
Net turnover by business area 2002 Animal feed enzymes Food enzymes Microorganisms 4% 10% Detergent 36% 26% Total 60% Other technical, etc. 24% Technical enzymes, etc.
Employees More than 3,700 employees worldwide Sales, marketing and corporate staffs Around 2,000 in Denmark Research & development 32% 21% 47% Production
Microorganismer : kernen i vores forretning
Major Steps in Enzyme Development Main Purpose To find the best enzyme To produce economically To operate safely and legally Generating diversity Selecting the right enzyme Developing the production strain Developing the production method Obtaining process & product approval Key Technologies Microbial screening Gene screening/shuffling Protein engineering Cloning (expression cloning) Assay technology High throughput screening Protein chemistry Application technology Classical strain development Recombinant. Expression Microbial physiology Fermentation technology Recovery tech. Formulation techn. Toxicology
Key Technologies for Enzyme Development Process Creating Biological Diversity Nature s diversity Molecular evolution 1 Screening 2 Screening Creating Expression System Upscaling Process Production Fermentation Purification Formulation
Microbiel Discovery: : finde gener kloning/ DNA sekventering meget vigtig. mrna/dna
Revolutionerende udvikling indenfor DNA sekventering! Kapacitet steget voldsom/omkostning faldet voldsom helt nye discovery muligheder bla. genom sekventering Eksempelvis: sekventering af bakteriel genom: 1996: EU konsortium, pris ca 100 mil. kr og det tog 3 år! 2004: NZ internt sekventering: pris ca 2 mill kr og det tager ca 3-6 mdr 2005: pyro sekventering baseret på magnetiske mikro/ nano beads: pris ca 0.2 mil kr og det tager 3 dage? 2010?: nano teknologisk metode sandsynlig, pris 0.002 mil kr og det tager < 1 dag???