Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Mechanoredox-Biocatalysis: Functional enzyme supports that harvest vibrational energy to power redox biocatalysis

Opis projektu

Nowe źródło energii do zasilania przemysłowej biokatalizy redoks

Enzymy redoks mają potencjał przemysłowy, jeśli zostaną wykorzystane do zapewnienia zrównoważonego rozwoju sektora żywności, paliw i konwersji CO2. Enzymy biorące udział w reakcji redoks potrzebują źródła energii, które zasili reakcje. Wdrożenie ich w przemyśle wymaga dodania zwiększających koszty substancji chemicznych zawierających elektrony, w przeciwieństwie do naturalnych procesów, w których elektrony są przenoszone do procesu z kofaktorów. Zespół finansowanego ze środków działania „Maria Skłodowska-Curie” projektu VibroZyme opracuje innowacyjne podejście do enzymów reakcji redoks, wykorzystując w tym celu energię mechaniczną oraz materiały piezoelektryczne i tworząc nowy obszar badań w zakresie biokatalizy mechanoredoks. Naśladując konwersję bodźców mechanicznych w aktywność elektrochemiczną, obserwowaną w żywym systemie, naukowcy wykorzystają materiały z reakcji mechanoredoks, aby przekształcić energię drgań ze środowiska w elektrony zasilające biokatalizę redoks.

Cel

Redox enzymes are a diverse enzyme class with significant industrial potential, improving sustainability in food, fuel and CO2 conversion. However, redox enzymes need a source of energy (electrons) to power their important reactions. While nature employs electrons transferred from cofactors (e.g. NAD(P)H) to drive redox biocatalysis, industry translation requires the addition of sacrificial chemicals, which increases cost, waste, and purification, and impedes scalability. This project aims to develop a new method to power redox enzymes using mechanical energy and piezoelectric materials, establishing a unique research field in mechanoredox biocatalysis. Inspired by natural mechanotransduction, where living systems convert mechanical stimuli into electrochemical activity, I will employ mechanoredox materials to transform ubiquitous vibrational energy from the environment into a sustainable supply of electrons to power redox biocatalysis. I will demonstrate this technology by coupling scalable piezoelectric-polymer composites with formate dehydrogenase (FDH) as a model enzyme, for vibration-powered CO2 reduction.

First, I will design, construct and optimise piezo-polymer beads and films that generate a mechanoredox potential matched to redox enzymes. Next, I will couple these materials with FDH to catalyse CO2 reduction using vibrations from pumping as mechanical stimulus. Two routes will be explored, namely mediated and direct energy transfer (MET and DET) from the stimulated mechanoredox materials, culminating in a platform technology for exploiting redox enzymes in industry. I will gain extensive scientific and transferable skills from the team of Prof. Anne Meyer at DTU and my industry partner Novozymes to support my career development, including enzyme production and immobilization, and commercialisation. VibroZyme embodies a new strategy to enhance the scalability, sustainability and productivity of redox biomanufacturing, with immense commercial potential.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) HORIZON-MSCA-2021-PF-01

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET
Wkład UE netto
€ 230 774,40
Koszt całkowity
Brak danych