Novel Biomembranes Project Receives €3m Pathfinder Grant

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Un progetto che mira a sviluppare una nuova membrana bioispirata per estrarre selettivamente composti dall'acqua ha vinto un finanziamento di 3 milioni di euro dal Programma Pathfinder del Consiglio europeo per l’innovazione (EIC)..

BIOMEM è un consorzio guidato dalla società biotecnologica danese Aquaporin, con la ricerca guidata dall'Aston University Il dottor Alan Goddard.

Le attuali tecnologie di filtrazione dell’acqua richiedono input di alta pressione ed energia e non sono selettive riguardo alle molecole che filtrano. Le MEMbrane di estrazione selettiva BIOmimetica (BIOMEM) saranno in grado di estrarre esclusivamente singoli composti da soluzioni acquose e utilizzeranno il 50-75% in meno di energia rispetto alle attuali tecnologie di nanofiltrazione all'avanguardia. Saranno in grado di funzionare anche a basse concentrazioni della molecola bersaglio.

Le membrane hanno il potenziale per essere utilizzate in vari settori tra cui il trattamento delle acque reflue, ad esempio per rimuovere particolari inquinanti come i fosfati, e nella biotecnologia per estrarre prodotti preziosi dal brodo di fermentazione, come vitamine e prodotti farmaceutici. I ricercatori di BIOMEM ritengono che la loro tecnologia cambierà le regole del gioco per le industrie di biotrattamento, poiché le membrane ridurranno notevolmente i costi di lavorazione.

BIOMEM rappresenta il primo significativo riconoscimento al Aston Institute for Membrane Excellence, recentemente fondato (AIME), combinando le aree della biochimica delle proteine di membrana e della scienza dei polimeri per creare una soluzione innovativa alle sfide globali.

La parola “biomimetico” significa imitare la biologia, e le nuove membrane imiteranno le membrane cellulari naturali. Le membrane cellulari hanno specifiche proteine di trasporto incorporate al loro interno per spostare particolari sostanze, come ioni metallici e zuccheri, dentro e fuori la cellula. Il consorzio BIOMEM prenderà le proteine di trasporto dalle membrane cellulari biologiche e le incorporerà in membrane di plastica industriale più robuste per creare membrane di separazione estremamente selettive.

Il dottor Goddard e il team interdisciplinare dell'Aston University, che comprende anche La dottoressa Alice Rothnie ed La professoressa Roslyn Bill dalla Scuola di Bioscienze, e Il dottor Matthew Derry, Il professor Brian Tighe ed Il professor Paolo Topham della Scuola di Ingegneria e Scienze Fisiche, genererà e testerà nuovi polimeri in grado di estrarre proteine di trasporto e i relativi lipidi stabilizzanti dalle membrane biologiche, pur mantenendo la loro attività.

Le proteine di trasporto di membrana sono tipicamente instabili e quindi difficili da isolare e studiare. Con le proteine stabilizzate ed estratte dall'Università di Aston, il resto del consorzio sarà in grado di assemblare le nuove membrane bioispirate e caratterizzarle per comprenderne l'organizzazione e la funzione. Ciò consentirà loro di progettare e ottimizzare le membrane per composti target personalizzati.

Il consorzio testerà le membrane prodotte in esperimenti di prova di concetto per estrarre ingredienti alimentari complessi e di alto valore dal brodo di fermentazione e dal fosfato dalle acque reflue. Alla fine, i partner mirano a produrre membrane selettive “plug and play” su misura.

Il consorzio BIOMEM comprende anche il Centro nazionale francese per la ricerca scientifica (Centre national de la recherche scientifique (CNRS)), l'Università di Copenaghen in Danimarca, l'Università di Tampere in Finlandia e dsm-firmenich, leader mondiale nella scienza e nell'innovazione nel campo della nutrizione, della salute e della bellezza. .

Il dottor Goddard ha detto:

“Si tratta di un’opportunità incredibilmente entusiasmante per ridefinire realmente il modo in cui vengono realizzate le membrane di separazione industriale e per creare un sistema di piattaforma che possa essere utilizzato in un’intera gamma di settori. Il nostro consorzio conta rappresentanti di tutte le fasi della produzione delle membrane, compresi partner industriali, per garantire che ci concentriamo sulla rilevanza e sull’applicazione nel mondo reale”.

Torsten Bak, vicepresidente senior dell'Aquaporin Deep Tech Center e leader del progetto Aquaporin, ha dichiarato:

“Siamo entusiasti di annunciare il progetto BIOMEM e non vediamo l’ora di lavorare con il consorzio. Il successo del finanziamento del programma Pathfinder ci consente ora di avviare un progetto atteso da tempo per sviluppare una nuova biomembrana con proprietà uniche che hanno il potenziale per ottimizzare vari settori”.