科學(xué)家研究從藻類中獲得可再生燃料已有十多年的歷史，藻類生長速度快、成本低，能將大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為可以收獲并容易加工成生物柴油的脂質(zhì)。要想可持續(xù)的生產(chǎn)藻類生物燃料，必須開發(fā)更好的藻類。最近美國Boyce Thompson研究所和德克薩斯農(nóng)工大學(xué)的研究人員宣布了一項(xiàng)可能會(huì)徹底改變尋找完美藻類菌株的新技術(shù)：芯片上的藻類液滴生物反應(yīng)器。
研究人員將單一的藻類細(xì)胞捕獲在被油包裹的微小水滴中，然后將數(shù)百萬個(gè)藻類液滴擠壓到硬幣大小的芯片上。每個(gè)液滴都是一個(gè)微生物反應(yīng)器，在高度控制的環(huán)境內(nèi)，藻類細(xì)胞可以生長并復(fù)制數(shù)天，從而形成一個(gè)經(jīng)過其典型生物學(xué)反應(yīng)（包括脂質(zhì)生成）的遺傳同源菌落。這是第一個(gè)允許在高生產(chǎn)能力下同時(shí)進(jìn)行脂質(zhì)含量分析和生長率測量的微系統(tǒng)，科學(xué)家可以通過該系統(tǒng)鑒定能更快繁殖并產(chǎn)生更多脂質(zhì)的超級(jí)藻類菌株。
?最新的基因編輯技術(shù)使得修飾藻類基因變得簡單易行，但確定靶向基因卻耗時(shí)且昂貴。藻類芯片技術(shù)將藻類培養(yǎng)物暴露于誘變劑中，以產(chǎn)生數(shù)以百萬計(jì)的存在潛在改良的藻類細(xì)胞，然后通過全基因組測序來鑒定突變的基因。研究人員已通過篩選20萬個(gè)化學(xué)突變細(xì)胞，鑒定了6個(gè)生長更快和脂質(zhì)含量更高的突變體。為尋找超級(jí)藻類菌株，下一目標(biāo)是開發(fā)新的工具提高藻類突變量，使變種達(dá)到一百萬甚至一千萬，以加快篩選進(jìn)程，獲得更有效地用于生物燃料生產(chǎn)的菌株，實(shí)現(xiàn)商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)藻類生物燃料。
?該研究得到國家科學(xué)基金會(huì)（NSF）新興研究與創(chuàng)新前沿（EFRI）計(jì)劃的支持。
