由於1,2,4-丁三醇 (BT) 可用作多種前體，因此其生物製造一直備受關注。然而，利用基因工程改造細胞生產 BT 的嘗試卻喜憂參半。本計畫探討了利用無細胞代謝工程生產 BT 的方法，即將含有生產 BT 所需各種酵素的細胞裂解液與前驅木糖以及多種輔因子混合。這些組件的混合設計空間非常大。
因此，採用混合實驗設計（Mixture DOE）來有效探索設計空間。由於生物製造系統具有非線性交互作用的特徵，使用典型的Scheffé模型的I-最優混合實驗設計可能不足以對系統進行建模。因此，使用JMP Pro建構了I-最優和空間填充的混合實驗設計。首先，擬合了一個標準的Scheffé預測模型。然後，為了充分利用空間填充混合設計，使用JMP Pro擬合了一個自驗證整合模型（SVEM），以捕捉Scheffé模型可能遺漏的任何細微差別。
JMP多目標最佳化分析器用於預測能夠同時最大化BT產量並最小化成本的配方。出乎意料的是，一些預測的最優配方並不需要先前認為必不可少的最昂貴的配方成分。後續的驗證實驗證實，與公認的參考配方相比，DOE預測的最適配方使BT產量翻了一番，同時成本降低了100倍。
