3D-печать живых клеток для эффективного производства этанола
Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL) напечатали на 3D-принтере структуры из живых клеток, которые эффективно превращают глюкозу в этанол и диоксид углерода (CO2). Эта технология может привести к созданию биореакторов с высокой каталитической эффективностью.
Технология: Использована аддитивная печать (биопринтинг) лиофилизированных живых дрожжевых клеток Saccharomyces cerevisiae в пористые 3D-структуры.
Преимущества: Инженерные геометрии с тонкими филаментами и макропорами обеспечивают быстрый массоперенос, что в несколько раз увеличивает производство этанола по сравнению с объемными пленками.
Применения: Платформа подходит для различных каталитических микроорганизмов. Может использоваться для производства высокоценных фармацевтических препаратов, химикатов, продуктов питания и биотоплива, а также для биоремедиации.
Ключевые особенности технологии:
- Самонесущие структуры высокого разрешения.
- Возможность настройки плотности клеток и масштабирования.
- Высокая каталитическая активность и долгосрочная жизнеспособность клеток.
- Контроль над плотностью, размещением и структурой клеток в живом материале.
Цитаты исследователей:
- Фан Цянь: «Наша система чернил может быть применена к различным другим каталитическим микробам... Эти 3D-геометрии могут служить универсальной платформой для интенсификации множества процессов биоконверсии».
- Сара Бейкер: «Иммобилизация биокатализаторов позволяет проводить непрерывные процессы конверсии и упрощает очистку продукта».
- Эрик Дуосс: «Этот подход обещает сделать производство этанола быстрее, дешевле, чище и эффективнее... Мы исследуем другие реакции, включая создание "гибридных" систем».
Исследование опубликовано в журнале Nano Letters как статья выбора редакции ACS. Работа выполнена в сотрудничестве с Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL).