"Mye av det du ser her er en konvergens av ingeniørvitenskap og biologi på måter som folk ikke forestilte seg selv for bare noen få år siden," sa Jeffrey Borenstein, teknisk direktør for Biomedical Engineering Center ved Charles Stark Draper Laboratory.
Innhold
- Ligner på laboratoriedyrket kjøtt
- Nye muligheter
Ligger i Cambridge, Massachusetts, kun et steinkast fra det verdensberømte Massachusetts Institute of Teknologicampus, det ideelle Draper Laboratory har utført banebrytende forskning for tiår. På 1960-tallet hjalp det til med å designe Apollo Guidance Computer som plasserte Apollo-astronautene på månen, og deretter returnerte dem trygt.
Anbefalte videoer
Prosjektet Borenstein snakker om ovenfor er totalt sett mer jordbundet, men ikke mindre imponerende. Faktisk, hvis alt går etter planen, er det ikke en overdrivelse å si at det kan være en planetsparer. Den store ideen: Å dyrke plantevev i et laboratorium for å produsere den veganske ekvivalenten til laboratoriedyrket kjøtt.
«Tenk deg for eksempel å dyrke et sterkere trebord i ett solid stykke. Ingen treplanting, fresing, transport, jord eller sollys er nødvendig."
Hvis det høres imponerende ut, men av nisjeinteresse, se for deg de potensielle bruksområdene: I stedet for å måtte hogge ned skog for å produsere tre – for å gi en eksempel på et plantevev - du kan i stedet dyrke materialet raskt gjennom en kjemisk prosess på en måte som har betydelig mindre planetarisk påvirkning. Du kan til og med justere dens mekaniske egenskaper eller geometrien. Tenk deg for eksempel å dyrke et sterkere trebord i ett solid stykke. Ingen treplanting, fresing, transport, jord eller sollys er nødvendig.
"Vi har denne økende etterspørselen etter produkter og matvarer ettersom befolkningen fortsetter å vokse," Ashley Beckwith, en Draper-stipendiat og Ph.D. kandidat ved MIT som jobber med prosjektet, fortalte Digital Trends. "Til syvende og sist er det mye mer konkurranse om dyrkbar jord enn det pleide å være. På et tidspunkt kan det hende at landene som er tilgjengelige for oss ikke kan gi alt vi ber om. Vi må begynne å finne alternative og mer strategiske måter å produsere disse plantebaserte materialene på.»
Ligner på laboratoriedyrket kjøtt
Akkurat nå lager ikke teamet fullstendige tabeller. Den skriver ut bittesmå, proof-of-concept materialprøver i petriskåler, og bruker for tiden zinnia-planten, en slekt av planter i tusenfrydfamilien.
For sine tidlige proof-of-concept-demonstrasjoner ekstraherte forskerne levende celler fra bladene til en zinnia-plante, og dyrket deretter disse cellene i et flytende vekstmedium. De ble deretter overført til en gel, hvorved de kan induseres, omtrent som stamceller, til en rekke celletyper. Den stive, trelignende strukturen de har klart å få dem til å bli, kan i ett tilfelle modifiseres i sin fasthet ved å kontrollere produksjonen av en organisk polymer kalt lignin.
Det er ingen mangel på venturekapital dollar dedikert til drømmen om å dyrke kjøtt i et laboratorium uten at en eneste ku eller gris trenger å miste livet. Kan planter bli neste?
Den cellulære kjøttsammenligningen er passende. I løpet av de siste årene har antallet selskaper som utforsker dette området eksplodert. Fra Mosa Meat til Memphis Meats til en mengde andre, mindre alliterative startups som ikke lener seg så tungt på bokstaven M, det er ingen mangel på venturekapital dollar dedikert til drømmen om å dyrke kjøtt i et laboratorium uten at en eneste ku eller gris trenger å miste sin liv. Kan planter bli neste?
"Jeg tror generelt sett at analogien er ganske god," sa Beckwith til Digital Trends. "Det vi ser på er i hovedsak å gjøre vevsteknikk i planter. Vi ønsker å dyrke et isolert vev uten å dyrke resten av planten, på samme måte som folk som jobber i den dyrkede kjøttindustrien er ute etter å dyrke et bestemt vev i en ku i stedet for å dyrke hele kua.»
"Å jobbe med planteceller er litt annerledes enn å jobbe med dyreceller," fortsatte hun. "For det første har de en tendens til å vokse langsommere, men de har mye mer utviklingspotensial enn mange voksne dyreceller. Vi har mye mer fleksibilitet til å kunne kontrollere utviklingen av disse cellekulturene - selv om det tar litt lengre tid for disse kulturene enn dyrecellekulturer å produsere den endelige produkt. Men når du sammenligner dem med det naturlige tilfellet, der det kan ta 20 år å dyrke tre i et tre før det er av økonomisk verdi, hvis vi snakker om et par måneder, er det fortsatt mye forbedret."
Nye muligheter
Den største likheten er imidlertid i det bredere målet for planeten. Akkurat som cellulært kjøtt betyr mindre areal som kreves for husdyr, færre metanutslipp og mer, vil celleplanter bringe med seg nye miljøvennlige fordeler.
"Jeg tror [at vi er i starten av] et virkelig press for å ha biologisk nedbrytbare produkter," Luis Fernando Velásquez-García, en hovedforsker ved MITs Microsystems Technology Laboratories som også jobber med prosjektet, fortalte Digital Trends. "Verden har kommet til et stadium hvor vi må bruke betydelige ressurser og krefter på å håndtere avfallet vi har å gjøre med, med tingene du ikke lenger trenger."
Borenstein sa til Digital Trends at dette arbeidet åpner for nye produksjonsmuligheter i det domenet - ikke bare enklere måter å lage gjenstander vi allerede produserer av plantebaserte materialer, men skaper gjenstander som vi for tiden ikke lager av disse materialene som vi vil. Dette kan inkludere å etablere typer smart materiale, i stand til å reparere seg selv eller tilpasse seg skiftende miljøer som, vel, en plante.
"Du kan lage noe som vanligvis er laget av syntetiske materialer, og du kan lage det av naturlige, levende materialer," sa han. "Det kan ha enorme fordeler for miljøet, ikke sant? Ideen om å konstruere et levende materiale for å erstatte noe syntetisk som kanskje ikke er nedbrytbart, som kan ligge på en søppelfylling i tusenvis av år. Du kan konstruere noe som har egenskapene som erstatter det kunstige materialet, og få det til å være et levende materiale."
Det er fortsatt mye mer arbeid å gjøre, men løftet er betydelig. "Vi er sannsynligvis fortsatt et stykke unna, men forhåpentligvis ikke på tiårskalaen," sa Beckwith. "Vi kan se noen betydelige utviklinger hvis [dette området får den oppmerksomheten det fortjener]. Jeg tror du kan se utviklingen i tiåret som er veldig, veldig betydelig."
Et papir som beskriver arbeidet var nylig publisert i Journal of Cleaner Production.
