Opis projektu
Komórkowe fabryki drobnoustrojów do wytwarzania fluorochemikaliów
Materiały zawierające fluor są niezwykle ważne we współczesnym świecie i znajdują zastosowanie w takich branżach, jak elektronika, opieka zdrowotna, motoryzacja czy urządzenia do noszenia na ciele. Tego rodzaju związki fluoru są obecnie syntetyzowane wyłącznie przy użyciu bardzo inwazyjnych metod chemicznych. Celem finansowanego ze środków UE projektu SinFonia jest opracowanie bardziej zrównoważonej alternatywy. Odpowiedzią ma być zaprojektowanie wytrzymałej bakterii Pseudomonas putida, która może stać się komórkową fabryką wytwarzającą monomery i polimery fluorowe. Metody inżynierii metabolicznej zastosowane podczas projektu pozwolą tym bakteriom wytwarzać związki fluoru z ominięciem tradycyjnie stosowanych w przemyśle reakcji chemicznych. Docelowo projekt ma doprowadzić do uzyskiwania całej rodziny poliestrów fluorowych o ulepszonych właściwościach fizykochemicznych i materiałowych, które znajdą zastosowanie w produkcji powierzchni samoczyszczących, powłok o niskiej energii powierzchniowej, biośrodków smarnych, membran ogniw paliwowych i materiałów przeciwporostowych.
Cel
Nature has hardly evolved biochemical reactions involving fluorine (F), the most abundant halogen on Earth. Organic compounds containing F (fluorochemicals) are, however, extremely relevant from an industrial point of view. Fluoropolymers are the main fluorochemicals in the market worldwide, and are exclusively synthesized using chemical methods. Moreover, current fluorination technologies usually involve corrosive and toxic reagents that have a negative impact on the environment. Designing sustainable bioprocesses based on alternative and safer fluorinating agents from renewable substrates is thus a long-sought-after, yet unfulfilled goal. SinFonia proposes to engineer the metabolically-versatile bacterium Pseudomonas putida to execute biofluorinations for generating novel fluoropolymers from renewable substrates. P. putida KT2440, a non-pathogenic soil bacterium, serves as an ideal microbial platform for F-dependent biochemical reactions due to its extraordinary resistance to harsh and stressful operating conditions. SinFonia will exploit natural selection to enhance bioproduction through a smart strain engineering approach in which bacterial growth will be coupled to biofluorination. Our target compounds are a whole family of fluorinated polyesters with enhanced physicochemical and material properties, with uses as self-cleaning surfaces, low-surface-energy coatings, bio-based lubricants, membranes for fuel cells, and anti-fouling materials. The versatile P. putida strains engineered during the project can be easily adapted to synthesize other added-value fluorochemicals. Unlike chemical processes, the source of F in our system will be NaF, an inexpensive and safe salt, and sugars as the main carbon source. In-depth analysis of all the environmental and economic benefits of the new fluorination technology, and interactive communication of social benefits associated with target products, are essential components of SinFonia.
Dziedzina nauki
- engineering and technologymechanical engineeringtribologylubrication
- natural sciencesbiological sciencesmicrobiologybacteriology
- engineering and technologymaterials engineeringcoating and films
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryhalogens
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsfuel cells
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-NMBP-BIO-2018-two-stage
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
2800 Kongens Lyngby
Dania