“Veel van wat je hier ziet is een samensmelting van techniek en biologie op manieren die mensen zich een paar jaar geleden nog niet voor konden stellen,” zegt Jeffrey Borenstein, technisch directeur van het Biomedical Engineering Center van het Charles Stark Draper Laboratory.
Inhoud
- Vergelijkbaar met vlees uit laboratoriumteelt
- Nieuwe mogelijkheden
Gelegen in Cambridge, Massachusetts, op slechts een steenworp afstand van het wereldberoemde Massachusetts Institute of Technologiecampus, waar het non-profit Draper Laboratory baanbrekend onderzoek voor uitvoert tientallen jaren. In de jaren zestig hielp het bij het ontwerpen van de Apollo Guidance Computer die de Apollo-astronauten op de maan plaatste en ze vervolgens veilig terugbracht.
Aanbevolen video's
Het project waar Borenstein het hierboven over heeft, is in zijn totaliteit meer aards, maar daarom niet minder indrukwekkend. Als alles volgens plan verloopt, is het niet overdreven om te zeggen dat het de planeet kan redden. Het grote idee: plantenweefsels in een laboratorium laten groeien om het veganistische equivalent van te produceren
vlees uit laboratoriumteelt.“Stel je bijvoorbeeld voor dat je een sterkere houten tafel uit één massief stuk laat groeien. Er zijn geen bomen geplant, gefreesd, vervoer, grond of zonlicht nodig.”
Als dat indrukwekkend klinkt, maar van nichebelang, stel je dan eens de mogelijke toepassingen voor: in plaats van bossen te hoeven kappen om hout te produceren – om er één te geven voorbeeld van plantenweefsel: je zou het materiaal in plaats daarvan snel kunnen laten groeien via een chemisch proces op een manier die een aanzienlijk kleinere planetaire impact heeft. Je zou zelfs de mechanische eigenschappen of de geometrie ervan kunnen aanpassen. Stel je bijvoorbeeld voor dat je een sterkere houten tafel uit één massief stuk laat groeien. Geen bomen planten, frezen, transport, grond of zonlicht nodig.
“We hebben een toenemende vraag naar producten en levensmiddelen terwijl de bevolking blijft groeien,” Ashley Beckwith, een Draper Fellow en Ph. D. kandidaat bij MIT die aan het project werkt, vertelde Digital Trends. “Uiteindelijk is er veel meer concurrentie om bouwland dan vroeger. Op een gegeven moment kunnen de gronden die ons ter beschikking staan, misschien niet alles bieden wat we ervan vragen. We moeten alternatieve en meer strategische manieren gaan vinden om deze plantaardige materialen te produceren.”
Vergelijkbaar met vlees uit laboratoriumteelt
Op dit moment maakt het team geen volledig gevormde tabellen. Het bedrijf drukt kleine, proof-of-concept-materiaalmonsters af in petrischalen, waarbij momenteel gebruik wordt gemaakt van de zinnia-plant, een geslacht van planten binnen de madeliefjesfamilie.
Voor hun vroege proof-of-concept-demonstraties haalden de onderzoekers levende cellen uit de bladeren van een zinnia-plant en kweekten deze cellen vervolgens in een vloeibaar groeimedium. Vervolgens werden ze overgebracht in een gel, waardoor ze, net als stamcellen, in verschillende celtypen kunnen worden geïnduceerd. De stijve, houtachtige structuur die ze hebben weten te bewerkstelligen, kan in één geval in zijn stevigheid worden gewijzigd door de productie van een organisch polymeer genaamd lignine te controleren.
Er is geen tekort aan risicokapitaaldollars die worden besteed aan de droom om vlees te laten groeien in een laboratorium zonder dat ook maar één koe of varken zijn leven hoeft te verliezen. Kunnen planten de volgende zijn?
De cellulaire vleesvergelijking is een geschikte vergelijking. De afgelopen jaren is het aantal bedrijven dat deze ruimte verkent geëxplodeerd. Van Mosa Meat tot Memphis Meats tot een overvloed aan andere, minder alliteratieve startups die niet zo zwaar op de letter M leunen, er is geen Er is een tekort aan risicokapitaaldollars bestemd voor de droom om vlees te verbouwen in een laboratorium, zonder dat ook maar één koe of varken zijn vlees hoeft te verliezen leven. Kunnen planten de volgende zijn?
“Ik denk dat de analogie over het algemeen redelijk goed is”, vertelde Beckwith aan Digital Trends. “Waar we naar kijken is in wezen weefselmanipulatie in planten. We willen een geïsoleerd weefsel laten groeien zonder de rest van de plant te laten groeien, op dezelfde manier waarop mensen erin werken de cultuurvleesindustrie wil een bepaald weefsel in een koe laten groeien in plaats van de hele koe te laten groeien.”
“Werken met plantencellen is toch wat anders dan werken met dierlijke cellen”, vervolgt ze. “Ten eerste groeien ze langzamer, maar ze hebben veel meer ontwikkelingspotentieel dan veel volwassen dierlijke cellen. We hebben veel meer flexibiliteit om de ontwikkeling van die celculturen te kunnen controleren – hoewel het qua tijd iets langer duurt dan bij dierlijke celculturen om de finale te produceren Product. Maar als je ze vergelijkt met het natuurlijke geval, waarbij het kweken van hout in een boom twintig jaar kan duren voordat het van economische waarde is, als we het over een periode van een paar maanden hebben, is dat nog steeds veel verbeterd.”
Nieuwe mogelijkheden
De grootste overeenkomst ligt echter in het bredere, planeetbevorderende doel. Net zoals celvlees betekent dat er minder land nodig is voor vee, minder methaanuitstoot en meer, zullen celplanten nieuwe milieuvriendelijke voordelen met zich meebrengen.
“Ik denk dat we aan het begin staan van een echte drang naar biologisch afbreekbare producten,” Luis Fernando Velásquez-García, een hoofdonderzoeker bij MIT’s Microsystems Technology Laboratories die ook aan het project werkt, vertelde Digital Trends. “De wereld is op een punt aangekomen waarin we aanzienlijke middelen en inspanningen moeten besteden aan het omgaan met het afval waarmee we te maken hebben, met de spullen die je niet langer nodig hebt.”
Borenstein vertelde Digital Trends dat dit werk nieuwe productiemogelijkheden op dat gebied opent – en niet alleen eenvoudigere manieren om te maken objecten die we al maken van plantaardige materialen, maar objecten maken die we momenteel niet van deze materialen maken Goed. Dit kan het ontwikkelen van soorten slim materiaal omvatten, dat in staat is zichzelf te repareren of zich aan te passen aan veranderende omgevingen zoals, nou ja, een plant.
“Je zou iets kunnen maken dat doorgaans gemaakt wordt van synthetische materialen, en je zou het kunnen maken van natuurlijke, levende materialen,” zei hij. “Dat zou enorme voordelen voor het milieu kunnen hebben, toch? Het idee om een levend materiaal te ontwikkelen ter vervanging van iets synthetisch materiaal dat misschien niet afbreekbaar is, dat duizenden jaren op een stortplaats zou kunnen blijven liggen. Je zou iets kunnen ontwerpen dat de eigenschappen heeft die dat kunstmatige materiaal vervangen, en het een levend materiaal laten zijn.”
Er is nog veel werk aan de winkel, maar de belofte is groot. “We zijn waarschijnlijk nog een eind weg, maar hopelijk niet op de schaal van tientallen jaren,” zei Beckwith. “We zouden een aantal belangrijke ontwikkelingen kunnen zien als [dit gebied de aandacht krijgt die het verdient]. Ik denk dat je in de loop van het decennium ontwikkelingen kunt zien die heel, heel belangrijk zijn.”
Er was een document waarin het werk werd beschreven onlangs gepubliceerd in het Journal of Cleaner Production.
