由于1,2,4-丁三醇 (BT) 可用作多种前体，因此其生物制造一直备受关注。然而，利用基因工程改造细胞生产 BT 的尝试却喜忧参半。本项目探索了利用无细胞代谢工程生产 BT 的方法，即将含有生产 BT 所需各种酶的细胞裂解液与前体木糖以及多种辅因子混合。这些组分的混合设计空间非常大。
因此，采用混合实验设计（Mixture DOE）来高效探索设计空间。由于生物制造系统具有非线性相互作用的特征，使用典型的Scheffé模型的I-最优混合实验设计可能不足以对系统进行建模。因此，使用JMP Pro构建了I-最优和空间填充的混合实验设计。首先，拟合了一个标准的Scheffé预测模型。然后，为了充分利用空间填充混合设计，使用JMP Pro拟合了一个自验证集成模型（SVEM），以捕捉Scheffé模型可能遗漏的任何细微差别。
JMP多目标优化分析器用于预测能够同时最大化BT产量并最小化成本的配方。出乎意料的是，一些预测的最优配方并不需要之前认为必不可少的最昂贵的配方成分。后续的验证实验证实，与公认的参考配方相比，DOE预测的最优配方使BT产量翻了一番，同时成本降低了100倍。
