Несмотря на высококлассные демонстрации, обещания потерпели неудачу, и стартапы пересмотрели бизнес-модели, чтобы включать производство специализированных липидов, таких как используемые в косметике и мылах. Все же мечта о производстве возобновляемой энергии коммерческого масштаба сохраняется, поскольку новые технологии появляются, который мог бы наконец привести водорослевое биотопливо к конкурентоспособной нише на рынке.Одно из многих улучшений, необходимых для стабильного производства водорослевого биотоплива, является развитием лучших морских водорослей. На этой неделе исследователи от Института Бойса Томпсона и Техасского университета A&M сообщают на Заводе о Прямой захватывающей новой технологии, которая может коренным образом изменить поиск прекрасного водорослевого напряжения: Водорослевые биореакторы капельки на чипе.
Единственная водорослевая клетка захвачена в крошечной капельке воды, заключенной в капсулу нефтью – воображают крошечные капельки, которые формируются, когда Вы смешиваете растительное масло с водой – тогда, миллионы водорослевых капелек сжимают на чип о размере четверти. Каждая капелька – микробиореактор, высоко управляемая окружающая среда, в которой водорослевые клетки могут вырастить и копировать в течение нескольких дней, формируя генетически однородную колонию, которая проходит ее типичные биологические реакции, включая производство липидов.«Это – первая микросистема, которая позволяет и контент-анализ липида и измерение темпа роста в высокой пропускной способности, тогда как предыдущая работа могла только сделать один или другой», заметили ведущий автор и инженер, Арум Ен из Техасского университета A&M.
Ученые мчатся, чтобы определить супер водорослевое напряжение, которое может воспроизвести быстрее и произвести больше липида за клетку. Этим летом ExxonMobil объявила об открытии напряжения с единственной генетической модификацией, которая допускает вдвое больше производства липида за клетку.
Но это – только шаг в правильном направлении, поскольку тысячи генов поддерживают потенциал для дальнейшего улучшения обеих черт.С сегодняшними редактирующими ген технологиями, изменяя водорослевые гены может быть относительно прямым; однако, определяя, какие гены предназначаться отнимающие много времени и дорогостоящие. Выставляя водорослевую культуру миллионам урожаев мутагена уникальных, потенциально улучшил водорослевые клетки, которые должны каждый быть проверены на выражение желаемой черты, такой как увеличенное производство липида. Видоизмененные гены могут тогда быть определены через упорядочивающий целый геном.
«Важная вещь состоит в том, чтобы разработать инструмент, который может показать миллионы клеток в намного более короткий период времени и меньшее пространство. В жилье чипа миллионы капелек клеток каждая капелька похожа на флягу или биореактор, и это – то, как мы можем получить результаты быстрее от просто крошечного чипа», объяснили автор и постдоктор BTI, Ши-Ши Сюй.Исследователи сначала утвердили систему чипа с морскими водорослями, которые, как известно, становились быстрее или медленнее, или произвести более или менее липид.
Они тогда показали 200 000 химически видоизмененных клеток, отождествив шесть мутантов и с более быстрым ростом и с более высоким содержанием липида. Показ, сделанный на чипе, использует обнаружение флюоресценции хлорофилла, представляя полную клеточную массу и BODIPY, флуоресцентная молекула, которая связывает с липидами. Все мутанты с потенциалом для улучшенного роста или производства липида были восстановлены и проверены вне чипа.В то время как результаты этого исследования обещают, 200,000 все еще низкое количество мутантов по сравнению с тем, что необходимо, чтобы найти то супер водорослевое напряжение. «Самые экстраординарные варианты будут найдены в каждом миллионном, или десять миллионов, таким образом, пропускная способность должна будет быть ускорена», объяснили главный биолог и президент BTI, Дэвид Стерн.
Захватывающе, инструменты для улучшения пропускной способности уже находятся в развитии, включая больший жареный картофель, который может показать миллионы капелек в одном эксперименте. «Такие технологии высокой пропускной способности могут быстро ускорить процесс развития, чтобы получить напряжения, которые более эффективны для использования в производстве биотоплива», заметил Ен.С открытием и развитием намного более эффективных водорослевых напряжений, коммерческое крупномасштабное производство биотоплива от морских водорослей может наконец быть реалистическим обещанием.