جدول المحتويات:

ينمو الضوء الأصفر أفضل الطحالب للوقود الحيوي
ينمو الضوء الأصفر أفضل الطحالب للوقود الحيوي
فيديو: ينمو الضوء الأصفر أفضل الطحالب للوقود الحيوي
فيديو: عملية تجريبية لإنتاج وقود حيوي من الطحالب 2023, شهر فبراير
Anonim

تُظهر أجهزة فحص Chiplike أن الضوء الأصفر يحصل على الطحالب لإنتاج المزيد من الدهون للوقود.

آرون ويلر هو مدير مجموعة بحثية متعددة التخصصات بجامعة تورنتو بكندا. طورت المجموعة تقنيات معمل على رقاقة لتطبيقات في علم الأحياء والكيمياء والطب.

لقد أبلغت مؤخرًا عن تقنية مثيرة يمكنها فحص الطحالب المزروعة تحت أطوال موجية مختلفة بهدف توليد وقود حيوي أكثر كفاءة. هل يمكنك إخباري بالمزيد عن هذا العمل؟

بالتأكيد ، كانت هذه هي المرة الأولى التي نطور فيها طريقة في مجال الطاقة المتجددة. كان لدي طالب ، ستيف شيه ، وهو الآن ما بعد الدكتوراه في معهد الطاقة الحيوية المشتركة في كاليفورنيا ، والذي أصبح مهتمًا بفكرة أنه يمكننا زراعة الطحالب لإنتاج الوقود الحيوي. بالطبع هذه فكرة موجودة منذ فترة.

لذلك ، عند النظر إلى المشكلة ، يبدو أن الوقود الحيوي الذي يمكننا جمعه من الطحالب لا يحتوي على كثافة الطاقة المطلوبة بالنسبة للتكلفة اللازمة لاستخراج وتوليد الوقود ، للتنافس مع الموارد غير المتجددة. هناك جهود مستمرة لتطوير طرق لتشجيع الطحالب على إنتاج المزيد من الدهون. الفكرة هي أن الطحالب تولد مخزونًا من الدهون يمكننا بعد ذلك استخلاصها وتنقيتها لتحويلها إلى وقود.

رأينا فرصة. كنا نظن أننا قد نكون قادرين على بناء جهاز ميكروفلويديك يمكنه الفحص السريع للظروف التي لم ينظر إليها الناس من قبل فقط لمعرفة ما إذا كان بإمكاننا العثور على بعض الظروف التي شجعت الطحالب على إنتاج المزيد من الدهون. الكثير من الوقت نبدأ فيه هذه المشاريع ولكن لا ينتهي بنا الأمر بنتيجة مثيرة ، ولكن هذا المشروع كان مثيرًا حقًا لأننا نعتقد أننا حددنا ظاهرة جديدة تمامًا وهي ، على الأقل بالنسبة لهذه الطحالب المعينة ، إذا كنت ثقافيًا تحت الضوء الأصفر يتعرضون لنوع من الإجهاد الذي يجعلهم يزيدون من إنتاج الدهون!.

قرأت أنك رأيت زيادة في إنتاج الدهون بمقدار أربعة أضعاف عندما استخدمت الضوء الأصفر..

نعم ، لذا فإن الزيادة إلى أربعة أضعاف قصة معقدة. للحصول على زيادة الدهون بمقدار أربعة أضعاف ، اكتشفنا أن الضوء الأزرق المتناوب ، الذي تسبب في تكاثر الطحالب ، مع الضوء الأصفر الذي تسبب في إنتاج الطحالب للدهون ، هو الشرط الذي يسمح لنا بالحصول على زيادة بمقدار أربعة أضعاف. لقد افترضنا بعض الآليات المحتملة لهذا ولكن هذه القصص ستحتاج إلى مزيد من الاستكشاف ، نحن فقط متحمسون للغاية لملاحظة هذه الظاهرة !.

فيما يتعلق بالجهاز الفعلي الذي صممته ولاحظت ذلك به ، هل تعتقد أنه يمكن أن يكون مفيدًا للمجموعات التي تطور الوقود الحيوي الطحالب؟

على الاطلاق. عندما نكتب أوراقًا ، نقضي الكثير من الوقت في التفكير بعناية في قسم الطريقة لتعبئة جميع التفاصيل ، لذلك أعتقد أن جهازنا سيكون مكانًا رائعًا لبدء المجموعات الأخرى المهتمة بعمل هذه الأنواع من الشاشات. بشكل عام ، نعتقد أن فكرة أن الطول الموجي مهم لإنتاج الطحالب مثيرة للاهتمام ، فقد يكون الناس قادرين على أخذ هذا والتعامل معه لأي تقنية يستخدمونها.

هل هناك أي شخص آخر يجمع بين الموائع الدقيقة وأبحاث الطاقة؟

بشكل عام ، أعتقد أن تطبيقات الطاقة هي جبهة جديدة رائعة لعلم الموائع الدقيقة. لطالما ركزت Microfluidics على التطبيقات الطبية الحيوية وأعتقد أن الطاقة هي مكان لدينا بعض الأدوات التي ستكون مفيدة. في الآونة الأخيرة ، قامت مجموعة من Texas A&M بتجربة مثيرة للاهتمام للغاية لفحص الطحالب باستخدام تقنية مختلفة تمامًا عن تقنياتنا. أعتقد أنهم كانوا ينظرون إلى شدة مختلفة من الضوء وكانوا يقيمون كيف أثر الضوء على نمو الطحالب وتراكم الكتلة الحيوية وهذا النوع من الأشياء. لقد أحببنا هذه الورقة حقًا وأعتقد أننا سنرى المزيد والمزيد من تطبيقات الموائع الدقيقة للطاقة في السنوات القادمة ، ربما من أشخاص مثل ديفيد سينتون في جامعة تورنتو وديفيد ويتز في جامعة هارفارد.

في مجال استخدام الموائع الدقيقة للنظر في الطحالب ، ما هي أفكارك حول ما قد يكون التحدي الأكبر؟

حسنًا ، أنا لست خبيرًا في الطحالب بأي حال من الأحوال. هناك مجتمع من الخبراء في هذا المجال ، لكن إحساسي هو أن المجتمع أصغر بكثير من مجتمع الأشخاص المهتمين بالتطبيقات الطبية الحيوية للبشر. لذلك ربما يكون الأمر أكثر من مجرد امتداد "لمنشئي الأدوات" مثلنا نحن علماء الموائع الدقيقة ، للعثور على الناس الطحالب. هذا هو أحد الأسباب التي دفعتني للنشر في علوم الطاقة والبيئة - وهذا يسمح لنا بوضع هذه النتائج أمام الباحثين الذين قد لا يعرفون الكثير عن الموائع الدقيقة على أمل أن تكون النتائج مفيدة لهم أو أنهم قد تكون مهتمة بإجراء بعض الأبحاث تحت عنوان الموائع الدقيقة بأنفسهم.

لقد ذكرت أن أحد طلابك هو الذي جعلك مهتمًا بالطحالب. هل تقوم مجموعتك بمزيد من العمل عليها الآن أم أنك انتقلت إلى مشاريع أخرى؟

حسنًا ، نحن نقوم ببعض العمل معها ، ولدي نوعًا ما مجموعة متنوعة جدًا تعمل على ما يهتمون به ولدي طالب حالي مهتم بالطحالب ولكنه مهتم أيضًا بالعديد من المشكلات الأخرى.

على مر السنين ، وجدت أنه كلما حاولت التحكم في ما تفعله المجموعة كلما قل أداء الأشياء المثيرة للاهتمام! أستمتع حقًا بالاستفادة من شغف الطلاب بما يعملون عليه.

هل تعمل على أي شيء مثير للاهتمام بشكل خاص في الوقت الحالي؟

هناك حركة شائعة في مجالنا في الوقت الحالي لتطوير أعضاء على شريحة ، والفكرة هي أنه إذا تمكنا من إجراء فحص للمستحضرات الصيدلانية في بيئة تحاكي الأنظمة الحية عن كثب ، فسنكون قادرين على اختيار أكثر كفاءة. الأدوية التي نستخدمها. وكما تعلم ، فإن أعمال اكتشاف الأدوية باهظة الثمن وغير فعالة وهذه مشكلة كبيرة.

لقد تعاونا مؤخرًا مع مهندس الأنسجة مايكل سيفتون في جامعة تورنتو وطورنا ما نسميه عضيات الكبد الموائع الدقيقة. هذه كتل حرة الحركة لخلايا الكبد وخلايا أخرى يمكننا زراعتها واستخدامها لتقييم الاستجابات الصيدلانية. يعمل العديد من أعضاء المجموعة على زراعة أعضاء على شريحة أو زراعة نسيج ثلاثي الأبعاد على رقاقة. نحن إحدى المجموعات القليلة التي تستخدم نموذج الموائع الدقيقة الرقمي حيث لدينا بدلاً من القنوات الدقيقة مجموعة من الأقطاب الكهربائية التي (بالطبع) لها بعض العيوب وبعض المزايا مقارنة بالتقنيات الأخرى ، لكننا نعتقد أنها تعمل بشكل جيد جدًا من أجل هذا طلب.

هل هناك أي أبحاث أخرى عن الموائع الدقيقة لفتت انتباهك مؤخرًا؟

حسنًا ، لقد عدت للتو من اختيار الملخصات من النظم المصغرة للكيمياء وعلوم الحياة ، وهو أكبر وأقدم مؤتمر في مجال الموائع الدقيقة ، ويهتم هذا المجال كثيرًا بتحديد ما يسمى الخلايا السرطانية المنتشرة كأسلوب أقل توغلاً تحديد مرضى السرطان. بدلاً من الدخول إلى الأورام وأخذ عينات منها جراحيًا ، يبحث العلماء عن الإبرة التي يضرب بها المثل في كومة قش ويبحثون عن خلية سرطانية واحدة تصادف أنها تطفو في مجرى الدم بين مليارات الخلايا الأخرى في مجرى الدم ، وهذه منطقة حيث الموائع الدقيقة لها بعض المزايا وقد أصبح موضوعًا ساخنًا حقًا.

الموائع الدقيقة مجال مثير للعمل فيه. من منظور التكنولوجيا ، إنه ممتع بشكل خاص لأنه يمنحك حقًا فرصة المشاركة في مجموعة واسعة من المشاكل !.

شعبية حسب الموضوع