MIT-ovi istraživači predstavili su metodu koja elektrokemijski stvara mehuriće koji nežno odvajaju žive ćelije sa površina bez upotrebe enzima ili jakih hemikalija. Studija u Science Advances pokazuje da tehnika deluje na različite ćelije i površine i da ne oštećuje ćelije. Metoda može smanjiti biološki otpad i ubrzati primenu u hvatanju CO2, farmaciji i genskim terapijama, uz mogućnost industrijske skalabilnosti.
MIT Razvio Metodu Koja Koristi Mehuriće Za Nežno Odvajanje Živih Ćelija — Proboj Za Hvatanje CO2 I Bioproizvodnju
MIT Istraživači Pokazuju Novi Način Za Čisto I Efikasno Odvajanje Ćelija
Istraživači sa MIT-a razvili su novu, skalabilnu metodu za čisto i efikasno odvajanje živih ćelija sa površina koristeći elektrokemijski generisane mehuriće. Prema radu objavljenom u Science Advances, procedura omogućava uklanjanje ćelija bez upotrebe enzima, abrazivnih mehaničkih postupaka ili jakih hemikalija, smanjujući rizik od oštećenja ćelija i stvaranja velike količine biološkog otpada.
Kako funkcioniše
Metoda koristi male mehuriće koji nastaju na elektrodi i podižu pričvršćene ćelije pomoću lokalnih fluidnih tokova. Taj nežan „podizački” efekat omogućava odvajanje različitih tipova mikroorganizama i ćelija sa različitih površina bez hemijskog tretmana ili grubih mehaničkih napora.
Zašto je važno
U industrijama poput hvatanja ugljen-dioksida, farmacije, proizvodnje biogoriva i ćelijskih terapija, prianjanje ćelija na zidove cevi i tankova usporava procese, povećava troškove i stvara značajan biološki otpad. Na primer, alge i neki mikroorganizmi mogu apsorbovati CO2 znatno efikasnije od drveća — ali samo u čistim sistemima. Kada se ćelije zalepe za uređaje, efikasnost opada.
„Hteli smo da razvijemo tehnologiju koja može da bude visoke propusnosti i plug-and-play, koja omogućava da se ćelije pridržavaju i odvajaju po potrebi kako bi se poboljšao rad u industrijskim procesima,” rekao je profesor Kripa Varanasi, vodeći autor studije. „Ovo je fundamentalno pitanje sa ćelijama, i mi smo ga rešili procesom koji se može skalirati.”
Potencijalne primene i prednosti
- Integracija u fotobioreaktore za hvatanje CO2 bazirane na algama, čime bi se povećala produktivnost i smanjili zastoje.
- Poboljšanje proizvodnje farmaceutskih i gensko-ćelijskih terapija, jer metoda omogućava nežno odvajanje ćelija bez toksina ili dugih prekida.
- Smanjenje ogromnih količina biološkog otpada koje nastaju tradicionalnim metodama čišćenja, kao i manja potrošnja agresivnih hemikalija.
Naredni koraci
Tim nastavlja da prilagođava i testira proces za veće industrijske instalacije, uključujući mogućnost robotizovane elektrode koja bi ciljala i odvajala naslage ćelija bez potrebe za zaustavljanjem celog sistema. Ako se metoda uspešno i ekonomično skalira, mogla bi značajno da doprinese čistijim tehnologijama za hvatanje ugljen-dioksida, efikasnijoj proizvodnji leka i smanjenju industrijskog otpada.
Zaključak: Elektrokemijski mehurići predstavljaju jednostavno, nežno i skalabilno rešenje za problem prianjanja ćelija — izazov koji utiče na više industrija i na performanse tehnologija važnih za borbu protiv klimatskih promena i unapređenje medicine.
Pomozite nam da budemo bolji.
