Биореакторы на чипе обещаное биотопливо из водорослей — Код НЛО | UFO code

Более десяти лет компании обещали будущее возобновляемого топлива из водорослей. Инвесторы, заинтересованные в том, чтобы отодвинуть мир от ископаемого топлива, внесли сотни миллионов долларов в усилия и не без оснований.

Биореакторы на чипе обещаное биотопливо из водорослей

Биореакторы на чипе обещаное биотопливо из водорослей

Более десяти лет компании обещали будущее возобновляемого топлива из водорослей. Инвесторы, заинтересованные в том, чтобы отодвинуть мир от ископаемого топлива, внесли сотни миллионов долларов в усилия и не без оснований. Водоросли быстро реплицируются, требуя, чтобы вода и солнечный свет накапливались до огромных количеств, которые затем превращают атмосферный CO2 в липиды (масла), которые можно собирать и легко перерабатывать в биодизель.

Несмотря на громкие демонстрации, обещания не оправдались, а стартапы пересмотрели бизнес-модели, включив производство специальных липидов, таких как те, которые используются в косметике и мыле. Тем не менее мечта о производстве возобновляемой энергии в коммерческих масштабах сохраняется, так как появляются новые технологии, которые могут в конечном итоге привести биотопливо водорослей к конкурентной нише на рынке.

Одним из многих усовершенствований, необходимых для устойчивого производства биотоплива на водорослей, является разработка лучших водорослей. На этой неделе исследователи из Института Бойса Томпсона и Техасского университета A & M сообщили о новых технологиях Plant Direct, которые могут революционизировать поиск идеального альгинального штамма: биореакторы на водороде на чипе.

Единственная клетка водорослей захватывается в крошечной капельке воды, инкапсулированной маслом. Представьте себе крошечные капли, образующиеся при смешивании растительного масла с водой, - тогда миллионы капель водорослей сжимаются на чипе размером в четверть. Каждая капля представляет собой микробиореактор, сильно контролируемую среду, в которой клетки водорослей могут расти и реплицироваться в течение нескольких дней, образуя генетически гомогенную колонию, которая проходит через его типичные биологические реакции, включая производство липидов.

«Это первая микросистема, которая позволяет как анализировать содержание липидов, так и измерять скорость роста при высокой пропускной способности, тогда как предыдущая работа может делать только то или другое», - отметил старший автор и инженер Арум Хан из Техасского университета A & M.

Ученые участвуют в гонках, чтобы идентифицировать супергигантный штамм, который может быстрее воспроизводить и производить больше липидов на клетку. Этим летом ExxonMobil объявила об открытии штамма с одной генетической модификацией, которая позволяет в два раза больше производства липидов на клетку. Но это только шаг в правильном направлении, поскольку тысячи генов обладают потенциалом для дальнейшего улучшения обеих черт.

С сегодняшними технологиями редактирования генов модифицирующие гены водорослей могут быть относительно простыми; тем не менее, определение того, какие гены для достижения цели являются трудоемкими и дорогостоящими. Воздействие водорослевой культуры на мутаген дает миллионы уникальных, потенциально улучшенных клеток водорослей, которые должны быть протестированы для экспрессии желаемого признака, такого как увеличение производства липидов. Затем мутированные гены можно идентифицировать с помощью секвенирования целых геномов.

«Важно разработать инструмент, который может отображать миллионы ячеек за гораздо более короткие временные рамки и меньшее пространство. В микросхеме, содержащей миллионы капель клеток, каждая капелька похожа на колбу или биореактор, и именно так мы может получить результаты быстрее всего от крошечного чипа », - объяснил автор и пост-докт. БТИ, Ши-Чи Хсу.

Исследователи сначала подтвердили систему чипов с известными, которые растут или замедляются водорослями, или производят больше или меньше липидов. Затем они скринировали 200 000 химически мутированных клеток, идентифицируя шесть мутантов с более быстрым ростом и повышенным содержанием липидов. В скрининге, выполненном на кристалле, используется флуоресцентное детектирование хлорофилла, представляющее полную клеточную массу, и BODIPY, флуоресцентную молекулу, которая связывается с липидами. Все мутанты с потенциалом для улучшения роста или производства липидов восстанавливались и проверялись вне чипа.

Хотя результаты этого исследования являются многообещающими, 200 000 человек по-прежнему представляют собой небольшое количество мутантов по сравнению с тем, что необходимо для обнаружения этого супергигантного штамма. «Самые экстраординарные варианты будут найдены в одном миллионе, или десять миллионов, поэтому пропускная способность должна быть ускорена», - объяснил старший биолог и президент BTI Дэвид Стерн.

Удивительно, что инструменты для повышения пропускной способности уже находятся в разработке, включая более крупные чипы, которые могут отображать миллионы капель в одном эксперименте. «Такие высокопроизводительные технологии могут быстро ускорить процесс разработки, чтобы получить штаммы, которые более эффективны для использования в производстве биотоплива», - отметил Хан.

С открытием и развитием гораздо более эффективных водорослевых штаммов коммерческое производство биотоплива из водорослей может, наконец, стать реалистичным обещанием.

Источник

Нравится
Не нравится
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!

Другие новости

Лекарь из иного мира

Туманная фигура слегка покачнулась в дверях, и из её горящих глаз ударили в Бориса два луча света." Конец сентября 1991 года. Самое начало бабьего лета. Город Батайск Ростовской области. Семь часов вечера.

Зачем прилетают НЛО?

Считается, что впервые загадочные объекты в воздухе, ныне всем известные НЛО, были достоверно зарегистрированы в годы Второй мировой войны. 14 октября 1943 года во время бомбежки немецкого города

Похищаемые и их свидетельские показания

Я понимаю, что интеграция пришельцев в человеческое общество звучит смешно. Идея, что чужеродно/человеческие гибриды живут на Земле, по природе нелепа. Моим любимым вопросом во время интервью был

Авторизация

Поделиться ...