高效培育藻類的新技術(shù)是什么?
科學(xué)家很早就知道藻類具有生產(chǎn)生物燃料和其他有價值的化學(xué)品的潛力,然而,培育微藻的技術(shù)難題和高成本在某種程度上阻礙了進一步挖掘藻類的潛力。
近日,美國紐約雪城大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)和化學(xué)工程博士Bendy Estime已經(jīng)在這研究領(lǐng)域取得突破性進展,開發(fā)了一種高效培育和收獲藻類的新技術(shù)。
這項技術(shù)的目標是什么?瓶頸在哪里?
Estime的研究已經(jīng)在1月19日的科學(xué)報告中作為同行評議的文章發(fā)表。他和他的研究顧問,生物醫(yī)學(xué)和化學(xué)工程系主任Ra
dhakrishna Sureshkumar教授和Dacheng Ren教授獲得了此項技術(shù)的臨時專利。
“我的目標是改善藻類的生長?!盓stime說,他最先是在海地學(xué)習生物燃料工程的學(xué)生。?Sureshkumar說:“這項研究試圖解決藻類培養(yǎng)中的三個瓶頸問題?!?/span>
第一個問題是,當你在懸浮液中培養(yǎng)藻類,它們傾向于粘在容器的瓶壁上,從而使容器變得不透明。這使得光照難以透過容器被藻類利用。
第二個問題是,必須對容器進行持續(xù)暴氣,以確保藻類受光均勻。
第三個問題是,從培養(yǎng)液中分離出藻類比較困難,這需要時間和耗能,因此成本是非常高的。
如何解決培養(yǎng)瓶頸問題?該培養(yǎng)系統(tǒng)有哪些優(yōu)點?
Estime開發(fā)了一種培養(yǎng)和收獲藻類的新型培養(yǎng)基:Tris-Acetate-Phosphate-Pluronic(TAPP),它可以在相對較小的溫度變化時從溶液轉(zhuǎn)變?yōu)槟z。
藻類首次接種時,溫度保持在15度,此時介質(zhì)為液體狀。當溫度增加7度時,介質(zhì)會變成膠狀。?在這種新型培養(yǎng)基中,藻類成簇生長,而且生長速度比傳統(tǒng)培養(yǎng)基中快10倍。一旦它們開始繁殖,溫度開始緩慢下降,介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槿芤?,通過重力分離的原理,就可以收獲藻類了。該培養(yǎng)基防止藻類在容器的側(cè)面上生長,使得光照能穿透到藻類的每個水平。這就不需要持續(xù)攪拌了,當培養(yǎng)基轉(zhuǎn)化回溶液時,藻類可以更容易地從容器中分離出來并從容器中除去。
Estime說:“該培養(yǎng)系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用非常有吸引力,這個系統(tǒng)使收獲藻類比傳統(tǒng)系統(tǒng)快10倍,并且耗能非常低?!?/span>
培養(yǎng)系統(tǒng)能應(yīng)用于哪些領(lǐng)域?
“這項研究提出了一種以低成本培育并收獲藻類和其他細胞的新方法,它主要可應(yīng)用于生產(chǎn)生物源料和藥品或保健品的領(lǐng)域,同時在多個領(lǐng)域也具有潛在應(yīng)用,比如控制生物污染,”生物醫(yī)學(xué)和化學(xué)工程教授Ren說。
“它使得研究人員追求藻類作為某些問題解決方案變成現(xiàn)實?!?/span>
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