Skip to main content

Real-time non-invasive characterization and selection of oil-producing microalgae at the single-cell level

Article Category

Article available in the folowing languages:

Glony jako źródło energii odnawialnej

Niektóre glony zawierają duże ilości oleju, o wiele większe niż palmy czy słoneczniki, dzięki czemu można je brać pod uwagę jako materiał do produkcji biopaliw. Nowa technologia umożliwiająca optymalizację produkcji oleju może mieć istotne znaczenie na realizację unijnych planów dotyczących wykorzystania energii odnawialnej.

Energia

Oprócz możliwości wytwarzania oleju, glony charakteryzują się szybkim tempem wzrostu, a ich wykorzystanie nie wiąże się z koniecznością konkurowania o grunty rolne z roślinami uprawianymi na żywność. Aby jednak można było wprowadzić je na rynek, konieczne jest uzyskanie maksymalnej ilości oleju. Możliwości wytwarzania biopaliw z oleju otrzymanego z glonów zależy w dużej mierze od stopnia nasycenia znajdujących się w nim kwasów tłuszczowych, którego wskaźnikiem jest zawartość jodu. Im wyższa zawartość jodu, tym niższe nasycenie i tym gorzej dana odmiana globu nadaje się do produkcji biopaliw. W ramach projektu FUEL MAKING ALGAE finansowany ze środków UE zespół badawczy opracował metodę monitorowania, oceny i sortowania pojedynczych komórek in vivo i w czasie rzeczywistym. Prace koncentrowały się na metabolizmie komórkowym oraz metabolitach, a także na optymalizacji warunków panujących w fotobioreaktorze. Naukowcy posłużyli się nowoczesnymi szczypcami ramanowskimi i spektroskopią Ramana, by móc schwytać pojedyncze komórki glonów i zmierzyć ilość zawartego w nich jodu. W celu przeanalizowania widma opracowano program do analizy chemometryczno-wielowymiarowej. Przy pomocy miękkiej litografii przygotowano mikrocieczowe kanały do chwytania i dostarczania komórek. Uczestnicy projektu FUEL MAKING ALGAE opracowali i przetestowali urządzenie do sortowania glonów, wykorzystujące szczypce ramanowskie i chip mikrocieczowy. Ponadto dowiedli możliwości szacowania poziomu lipidów/jodu w pojedynczych komórkach glonów w czasie rzeczywistym, in vivo and i nieinwazyjnie. Technologia ta ma ogromny potencjał w zakresie poprawy produkcji lipidów u glonów. Można ją wykorzystać do wybierania glonów o zwiększonych zdolności produkcyjnych oraz do modyfikowania warunków pokarmowych lub hodowlanych, takich jak stres fizjologiczny, oświetlenie czy dostępność związków węgla. Szerokie zastosowanie tej technologii może sprawić, że glony odegrają istotną rolę w światowym bezpieczeństwie energetycznym i walce ze zmianą klimatu.

Słowa kluczowe

Glony, energia odnawialna, olej, biopaliwo, jod, pojedyncze komórki, in vivo, w czasie rzeczywistym, bioreaktor, szczypce ramanowskie, spektroskopia, mikrocieczowe, litografia, bezpieczeństwo energetyczne, zmiana klimatu

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania