„Vieles von dem, was Sie hier sehen, ist eine Konvergenz von Technik und Biologie auf eine Weise, die sich die Menschen noch vor ein paar Jahren nicht vorstellen konnten“, sagte er Jeffrey Borenstein, technischer Direktor des Biomedical Engineering Center am Charles Stark Draper Laboratory.
Inhalt
- Ähnlich wie Fleisch aus Laboranbau
- Neue Möglichkeiten
Das Hotel liegt in Cambridge, Massachusetts, nur einen Steinwurf vom weltberühmten Massachusetts Institute of entfernt Auf dem Technologiecampus betreibt das gemeinnützige Draper Laboratory Spitzenforschung Jahrzehnte. In den 1960er Jahren war es an der Entwicklung des Apollo-Leitcomputers beteiligt, der die Apollo-Astronauten auf den Mond brachte und sie dann sicher zurückbrachte.
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Das Projekt, von dem Borenstein oben spricht, ist insgesamt bodenständiger, wenn auch nicht weniger beeindruckend. Wenn alles nach Plan läuft, kann man sogar ohne Übertreibung sagen, dass es den Planeten retten könnte. Die große Idee: Pflanzengewebe in einem Labor züchten, um das vegane Äquivalent davon herzustellen
Fleisch aus Laboranbau.„Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie würden einen stabileren Holztisch aus einem Stück zusammenbauen. Kein Baumpflanzen, Fräsen, Transport, Erde oder Sonnenlicht erforderlich.“
Wenn das beeindruckend klingt, aber von Nischeninteresse ist, stellen Sie sich die möglichen Anwendungen vor: Anstatt Wälder abholzen zu müssen, um Holz zu produzieren – um eines zu geben Beispiel eines Pflanzengewebes – stattdessen könnte man das Material durch einen chemischen Prozess schnell wachsen lassen, und zwar auf eine Weise, die deutlich geringere Auswirkungen auf den Planeten hat. Sie könnten sogar seine mechanischen Eigenschaften oder seine Geometrie optimieren. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie würden einen stabileren Holztisch aus einem Stück zusammenbauen. Kein Baumpflanzen, Fräsen, Transport, Erde oder Sonnenlicht erforderlich.
„Wir haben diesen steigenden Bedarf an Produkten und Lebensmitteln, da die Bevölkerung weiter wächst.“ Ashley Beckwith, ein Draper Fellow und Ph. D. Kandidat am MIT, der an dem Projekt arbeitet, sagte Digital Trends. „Letztendlich gibt es viel mehr Konkurrenz um Ackerland als früher. Irgendwann kann es sein, dass die uns zur Verfügung stehenden Grundstücke nicht mehr in der Lage sind, alles zu bieten, was wir von ihnen verlangen. Wir müssen anfangen, alternative und strategischere Wege zur Herstellung dieser pflanzlichen Materialien zu finden.“
Ähnlich wie Fleisch aus Laboranbau
Im Moment erstellt das Team keine vollständig ausgearbeiteten Tabellen. Es druckt winzige Materialproben zum Machbarkeitsnachweis in Petrischalen und verwendet dabei derzeit die Zinniepflanze, eine Pflanzengattung innerhalb der Familie der Korbblütler.
Für ihre frühen Proof-of-Concept-Demonstrationen extrahierten die Forscher lebende Zellen aus den Blättern einer Zinniapflanze und kultivierten diese Zellen dann in einem flüssigen Wachstumsmedium. Anschließend wurden sie in ein Gel überführt, wodurch sie ähnlich wie Stammzellen in verschiedene Zelltypen induziert werden können. Die starre, holzähnliche Struktur, die sie geschaffen haben, kann in einem Fall in ihrer Festigkeit verändert werden, indem die Produktion eines organischen Polymers namens Lignin gesteuert wird.
Es gibt keinen Mangel an Risikokapital für den Traum, Fleisch im Labor anzubauen, ohne dass eine einzige Kuh oder ein einziges Schwein ihr Leben lassen muss. Könnten Pflanzen als nächstes dran sein?
Der Zellfleisch-Vergleich ist angebracht. In den letzten Jahren ist die Zahl der Unternehmen, die diesen Bereich erkunden, explosionsartig angestiegen. Von Mosa Meat über Memphis Meats bis hin zu einer Vielzahl anderer, weniger alliterativer Startups, die sich nicht so stark auf den Buchstaben M stützen, gibt es keine Der Mangel an Risikokapitalgeldern für den Traum, Fleisch in einem Labor anzubauen, ohne dass eine einzige Kuh oder ein einziges Schwein sein Fleisch verlieren muss Leben. Könnten Pflanzen als nächstes dran sein?
„Ich denke, im Allgemeinen ist die Analogie ziemlich gut“, sagte Beckwith gegenüber Digital Trends. „Wir beschäftigen uns im Wesentlichen mit der Gewebezüchtung in Pflanzen. Wir wollen ein isoliertes Gewebe züchten, ohne den Rest der Pflanze wachsen zu lassen, genauso wie Menschen, die damit arbeiten Die Zuchtfleischindustrie versucht, ein bestimmtes Gewebe in einer Kuh zu züchten, anstatt die ganze Kuh zu züchten.“
„Die Arbeit mit Pflanzenzellen ist etwas anders als die Arbeit mit tierischen Zellen“, fuhr sie fort. „Einerseits wachsen sie tendenziell langsamer, haben aber ein viel größeres Entwicklungspotenzial als viele erwachsene Tierzellen. Wir haben viel mehr Flexibilität, um die Entwicklung dieser Zellkulturen steuern zu können – Allerdings dauert es bei diesen Kulturen zeitlich etwas länger als bei tierischen Zellkulturen, bis das Endprodukt entsteht Produkt. Aber wenn man sie mit dem natürlichen Fall vergleicht, wo das Wachstum von Holz in einem Baum 20 Jahre dauern kann bevor es einen wirtschaftlichen Wert hat, ist das immer noch viel, wenn wir über einen Zeitraum von ein paar Monaten sprechen verbessert.“
Neue Möglichkeiten
Die größte Ähnlichkeit besteht jedoch im umfassenderen Ziel, dem Planeten zu helfen. So wie zellulares Fleisch weniger Landbedarf für Nutztiere, weniger Methanemissionen und vieles mehr bedeutet, werden zellulare Pflanzen neue umweltfreundliche Vorteile mit sich bringen.
„Ich denke, dass wir am Anfang eines echten Vorstoßes für biologisch abbaubare Produkte stehen.“ Luis Fernando Velásquez-García, ein leitender Forschungswissenschaftler an den Microsystems Technology Laboratories des MIT, der ebenfalls an dem Projekt arbeitet, sagte gegenüber Digital Trends. „Die Welt ist an einem Punkt angelangt, an dem wir erhebliche Ressourcen und Anstrengungen aufwenden müssen, um mit dem Abfall umzugehen, mit dem wir es zu tun haben, mit dem, was wir nicht mehr brauchen.“
Borenstein sagte gegenüber Digital Trends, dass diese Arbeit in diesem Bereich neue Fertigungsmöglichkeiten eröffnet – nicht nur einfachere Herstellungsmöglichkeiten Objekte, die wir bereits aus pflanzlichen Materialien herstellen, erstellen jedoch Objekte, die wir derzeit nicht aus diesen Materialien herstellen Also. Dazu könnte die Entwicklung intelligenter Materialien gehören, die in der Lage sind, sich selbst zu reparieren oder sich an veränderte Umgebungen anzupassen, wie beispielsweise eine Pflanze.
„Man könnte etwas herstellen, das normalerweise aus synthetischen Materialien hergestellt wird, und man könnte es aus natürlichen, lebenden Materialien herstellen“, sagte er. „Das könnte enorme Vorteile für die Umwelt haben, oder? Die Idee, ein lebendes Material zu entwickeln, um etwas Synthetisches zu ersetzen, das möglicherweise nicht abbaubar ist und Tausende von Jahren auf einer Mülldeponie liegen könnte. Man könnte etwas entwickeln, das die Eigenschaften hat, die dieses künstliche Material ersetzen, und es zu einem lebenden Material machen.“
Es gibt noch viel zu tun, aber das Versprechen ist bedeutend. „Wir sind wahrscheinlich noch einiges davon entfernt, aber hoffentlich nicht in der Größenordnung von Jahrzehnten“, sagte Beckwith. „Wir könnten einige bedeutende Entwicklungen sehen, wenn [dieser Bereich die Aufmerksamkeit erhält, die er verdient]. Ich denke, dass man in diesem Jahrzehnt Entwicklungen sehen konnte, die sehr, sehr bedeutsam sind.“
Ein Papier, in dem die Arbeit beschrieben wurde, war kürzlich im Journal of Cleaner Production veröffentlicht.
