高效培育藻類(lèi)的新技術(shù)是什么?
科學(xué)家很早就知道藻類(lèi)具有生產(chǎn)生物燃料和其他有價(jià)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(jìn)一步挖掘藻類(lèi)的潛力。
近日,美國(guó)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(jìn)展,開(kāi)發(fā)了一種高效培育和收獲藻類(lèi)的新技術(shù)。
這項(xiàng)技術(shù)的目標(biāo)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(bào)告中作為同行評(píng)議的文章發(fā)表。他和他的研究顧問(wèn),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(xiàng)技術(shù)的臨時(shí)專(zhuān)利。
“我的目標(biāo)是改善藻類(lèi)的生長(zhǎng)?!盓stime說(shuō),他最先是在海地學(xué)習(xí)生物燃料工程的學(xué)生。?Sureshkumar說(shuō):“這項(xiàng)研究試圖解決藻類(lèi)培養(yǎng)中的三個(gè)瓶頸問(wèn)題?!?/span>
第一個(gè)問(wèn)題是,當(dāng)你在懸浮液中培養(yǎng)藻類(lèi),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(guò)容器被藻類(lèi)利用。
第二個(gè)問(wèn)題是,必須對(duì)容器進(jìn)行持續(xù)暴氣,以確保藻類(lèi)受光均勻。
第三個(gè)問(wèn)題是,從培養(yǎng)液中分離出藻類(lèi)比較困難,這需要時(shí)間和耗能,因此成本是非常高的。
如何解決培養(yǎng)瓶頸問(wèn)題?該培養(yǎng)系統(tǒng)有哪些優(yōu)點(diǎn)?
Estime開(kāi)發(fā)了一種培養(yǎng)和收獲藻類(lèi)的新型培養(yǎng)基:Tris-Acetate-Phosphate-Pluronic(TAPP),它可以在相對(duì)較小的溫度變化時(shí)從溶液轉(zhuǎn)變?yōu)槟z。
藻類(lèi)首次接種時(shí),溫度保持在15度,此時(shí)介質(zhì)為液體狀。當(dāng)溫度增加7度時(shí),介質(zhì)會(huì)變成膠狀。?在這種新型培養(yǎng)基中,藻類(lèi)成簇生長(zhǎng),而且生長(zhǎng)速度比傳統(tǒng)培養(yǎng)基中快10倍。一旦它們開(kāi)始繁殖,溫度開(kāi)始緩慢下降,介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槿芤?,通過(guò)重力分離的原理,就可以收獲藻類(lèi)了。該培養(yǎng)基防止藻類(lèi)在容器的側(cè)面上生長(zhǎng),使得光照能穿透到藻類(lèi)的每個(gè)水平。這就不需要持續(xù)攪拌了,當(dāng)培養(yǎng)基轉(zhuǎn)化回溶液時(shí),藻類(lèi)可以更容易地從容器中分離出來(lái)并從容器中除去。
Estime說(shuō):“該培養(yǎng)系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用非常有吸引力,這個(gè)系統(tǒng)使收獲藻類(lèi)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(xiàng)研究提出了一種以低成本培育并收獲藻類(lèi)和其他細(xì)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(shí)在多個(gè)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(shuō)。
“它使得研究人員追求藻類(lèi)作為某些問(wèn)題解決方案變成現(xiàn)實(shí)。”
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