Novel Biomembranes Project Receives €3m Pathfinder Grant

Återutgiven av Platon

anhängare: 0

Ett projekt som syftar till att utveckla ett nytt bioinspirerat membran för att selektivt extrahera föreningar från vatten har vunnit ett anslag på 3 miljoner euro från European Innovation Council (EIC) Pathfinder-program.

BIOMEM är ett konsortium som leds av det danska bioteknikföretaget Aquaporin, med forskning ledd av Aston Universitys Dr Alan Goddard.

Nuvarande vattenfiltreringsteknik kräver högt tryck och energitillförsel och är inte selektiva när det gäller molekylerna de filtrerar. BIOmimetiska selektiva extraktionsmembraner (BIOMEM) kommer att kunna extrahera enstaka föreningar från vattenlösningar och kommer att använda 50-75 % mindre energi än nuvarande toppmoderna nanofiltreringsteknologier. De kommer att kunna arbeta även vid låg koncentration av målmolekylen.

Membranen har potential att användas inom olika sektorer inklusive rening av avloppsvatten, till exempel för att avlägsna särskilda föroreningar som fosfat, och inom bioteknik för att utvinna värdefulla produkter från jäsningsbuljong, såsom vitaminer och läkemedel. BIOMEM-forskarna tror att deras teknik kommer att förändra spelet för bioprocessindustrin, eftersom membranen kommer att minska processkostnaderna avsevärt.

BIOMEM representerar den första betydande utmärkelsen till nygrundade Aston Institute for Membrane Excellence (AIME), som kombinerar områdena membranproteinbiokemi och polymervetenskap för att skapa en innovativ lösning på globala utmaningar.

Ordet "biomimetisk" betyder att efterlikna biologi, och de nya membranen kommer att efterlikna naturliga cellmembran. Cellmembran har specifika transportproteiner inbäddade i dem för att flytta särskilda ämnen, såsom metalljoner och sockerarter, in och ut ur cellen. BIOMEM-konsortiet kommer att ta transportproteiner från biologiska cellmembran och bädda in dem i mer robusta, industriella plastmembran för att skapa extremt selektiva separationsmembran.

Dr Goddard och det tvärvetenskapliga teamet vid Aston University, som också inkluderar Dr Alice Rothnie och Professor Roslyn Bill från Institutionen för biovetenskap, och Dr Matthew Derry, Professor Brian Tighe och Professor Paul Topham från School of Engineering and Physical Sciences, kommer att generera och testa nya polymerer som kan extrahera transportproteiner och deras stabiliserande lipider från biologiska membran, med bibehållen aktivitet.

Membrantransportproteiner är vanligtvis instabila och därför svåra att isolera och studera. Med de stabiliserade, extraherade proteinerna från Aston University kommer resten av konsortiet att kunna sätta ihop de nya bioinspirerade membranen och karakterisera dem för att förstå deras organisation och funktion. Detta kommer att tillåta dem att designa och optimera membran för anpassade målföreningar.

Konsortiet kommer att testa membranen de producerar i proof-of-concept-experiment för att extrahera komplexa, högvärdiga livsmedelsingredienser från fermenteringsbuljong och fosfat från avloppsvatten. Så småningom strävar partnerna efter att producera "plug and play" skräddarsydda selektiva membran.

I BIOMEM-konsortiet ingår även det franska nationella centret för vetenskaplig forskning (Centre national de la recherche scientifique (CNRS)), Köpenhamns universitet i Danmark, Tammerfors universitet i Finland och dsm-firmenich, en global ledare inom vetenskap och innovation inom nutrition, hälsa och skönhet .

Dr Goddard sa:

"Det här är en otroligt spännande möjlighet att verkligen omdefiniera hur industriella separationsmembran tillverkas och att skapa ett plattformssystem som kan användas inom en hel rad olika sektorer. Vårt konsortium har representanter från alla stadier av membrantillverkning, inklusive industriella partners, för att säkerställa att vi fokuserar på verklig relevans och tillämpning.”

Torsten Bak, Senior Vice President för Aquaporin Deep Tech Center och ledare för projektet på Aquaporin, sa:

"Vi är glada över att tillkännage BIOMEM-projektet och ser fram emot att arbeta med konsortiet. Den framgångsrika finansieringen från Pathfinder-programmet positionerar oss nu för att påbörja ett efterlängtat projekt för att utveckla ett nytt biomembran med unika egenskaper som har potential att optimera olika industrier.”