Développement de biocarburants avancés par évolution enzymatique rapide utilisant la microfluidique

 

Steve Shih

Université Concordia

 

Domaine : techniques, mesures et systèmes

Programme : établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2017-2018

La demande mondiale croissante d'énergie nécessite le développement de technologies novatrices utilisant de nouvelles sources de carburants de transport. Une technologie prometteuse est celle de la biomasse lignocellulosique qui se compose principalement de polysaccharides (sucres à chaîne longue), tels que la cellulose et les hémicelluloses. Ceux-ci s'avèrent des cultures énergétiques potentielles pour la production de biocarburants.

Ce processus de production de biocarburants requiert toutefois un prétraitement chimique utilisant des liquides ioniques, et le défi est de chercher à maximiser l'efficacité et l'activité d'enzymes (tel le b-glucosidase) dans ces liquides. Typiquement, cet prétraitement est plus coûteuses et inefficaces. Une solution à ce problème consisterait à concevoir des enzymes qui sont tolérantes à de fortes concentrations de liquide ionique. Une solution à ce problème consisterait à concevoir des enzymes qui sont tolérantes à de fortes concentrations de liquide ionique.

Nous proposons d'utiliser une technologie à échelle microfluidique (lab-on-chip) afin de caractériser les enzymes tolérantes aux liquides ioniques d'intérêt industriel. La microfluidique traditionnelle est une technologie d'écoulement de fluide qui utilise un système de pompes et des vannes pour manipuler les réactifs.

Notre projet vise à concevoir une technologie hybride qui combine la microfluidique gouttelettes-en-flux avec celle de gouttelettes sur-électrode. Ceci nous amènera à développer une méthode de dépistage enzymatique automatisé à haut débit qui nous permettra de manipuler l'évolution d'enzymes efficaces pouvant décomposer la biomasse. Cette technologie nous permettra d'élargir nos connaissances sur les biocatalyseurs tolérants et actifs dans les liquides ioniques.