Công nghệ sinh học ( phần 9 ) Argentina sản xuất nhiên liệu sinh học từ tảo biển Công ty Oilfox S.A của Argentina vừa khánh thành nhà máy sản xuất diesel sinh học từ tảo đầu tiên tại khu vực Mỹ Latinh, với mục tiêu thay thế dần cho việc sản xuất nhiên liệu sinh học từ dầu đậu tương. Chủ tịch Oilfox S.A Jorge Kaloustian đánh giá diesel sinh học chiết xuất từ tảo được coi như một sự lựa chọn hiệu quả để thay thế việc sản xuất từ dầu đậu tương và các loại dầu thực vật khác bởi vì không cần sử dụng đất nông nghiệp và tính năng khử đioxít cácbon thải ra từ các nhà máy công nghiệp. Tảo được trồng tại bồn chứa trong các nhà kính sản xuất ra một chất dầu xanh trong quá trình hấp thụ ánh sáng để tạo ra hydrocarbon và tăng trưởng rất nhanh trong thời gian ngắn. Hơn thế nữa, tảo có thể phát triển được trong các môi trường khác nhau như nước mặn hay nước bị ô nhiễm. Jonh Williams, phát ngôn viên của tổ chức tảo biển BioMass, cho biết nếu tính trên 1ha gieo trồng thì từ tảo biển có thể sản xuất ra lượng diesel sinh học lớn gấp 10 lần so với đậu tương. Sản xuất diesel sinh học từ tảo biển có giá thành rất phù hợp, điều này khiến cho rất nhiều công ty trên thế giới đang lên kế hoạch phát triển loại nhiên liệu tái sinh này. Ông Kaloustian thông báo Oilfox đã ký một thỏa thuận với công ty năng lượng hàng đầu Argentina là YPF để sản xuất 50.000 tấn diesel sinh học/năm. Theo luật của Argentina, đến cuối năm nay, tất cả các công ty xăng dầu phải pha 10% diesel sinh học trong nhiên liệu./. Khảo sát tế bào bằng kẹp tóc nano Một mẫu dò có kích thước cỡ nanometre được thiết kế như một thành phần của màng tế bào đã được đưa thành công vào bên trong và theo dõi các hoạt động của tế bào. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng thiết bị có lớp vỏ lipid này sẽ cung cấp thêm nhiều thông tin về những gì diễn ra bên trong tế bào. Thiết bị phổ biến nhất dùng để đo tín hiệu điện bên trong tế bào thần kinh (neuron) và một số tế bào khác hiện nay là một pipette thủy tinh kích cỡ ở mức micrometre có chứa một điện cực. Pipette này được kẹp vào màng tế bào và ghi tín hiệu điện. Tuy nhiên, theo lời của Giáo sư hóa học Charles Liber tại Đại học Harvard (Mỹ) thì kỹ thuật này vẫn còn phải được chỉnh sửa nhiều hơn nữa. Chiếc pipette này tuy chỉ có vài micrometre những vẫn còn quá “cồng kềnh” và thường sẽ phá hủy những tế bào mà người ta định đo điện thế. Một mẫu dò nano đã được sử dụng để do điện tích bên trong tế bào (Nguồn: Science/AAAS) Giáo sư Liber và các cộng sự muốn tạo ra một thiết bị mang linh kiện bán dẫn (transistor) mà kích cỡ chỉ ở mức nanometre thôi với hy vọng là kích cỡ nhỏ như vậy sẽ không gây ảnh hưởng đến tế bào. Giáo sư Liber cho biết thêm rằng những thiết bị dò tốt nhất hiện nay chỉ có thể đo từ bề mặt ngoài của tế bào, và cũng giống như các thiết bị dò kim loại trên mặt đất, nó chỉ cho những tín hiệu “mờ mờ ảo ảo” về những gì đang diễn ra bên trong. Nguyên nhân là do thiết bị bán dẫn cần hai điểm tiếp xúc điện để đo hiệu điện thế trong tế bào. Hai điểm này lại nằm gần nhau trên một thiết bị phẳng và lớn mà nếu nhét hết vào trong một tế bào thì tế bào sẽ bị vỡ. Nhóm của Giáo sư Liber đã thành công trong việc chế tạo một bán dẫn siêu nhỏ bằng cách uốn con một dây dẫn có kích cỡ vài nanometre thành hình một cái kẹp tóc. Đầu công tác của linh kiện bán dẫn này là chỗ uốn con của sợi dây dẫn và sẽ được đâm xuyên vào trong tế bào. Hai đầu của dây dẫn là hai điểm tiếp xúc điện sẽ nằm bên ngoài mà không đi sâu vào tế bào để giảm tác động lên tế bào. Sợi dây dẫn vài nanometre này được tạo ra bằng cách tổng hợp dần trên một cơ chất và do đó người ta khó kiểm soát được hình dạng của nó. Tuy nhiên, nhóm của Giáo sư Liber đã khám phá ra rằng nếu dừng rồi sau đó tái khởi động quá trình tổng hợp này, ta có thể tạo ra một điểm uốn 120 o . Nhóm nghiên cứu đã dừng và tái khởi động hai lần liên tiếp để cho ra một hình kẹp tóc nhọn như mong muốn. Mẫu dò nano nhỏ nhất mà nhóm nghiên cứu này tạo ra được có bề ngang dưới 50 nanometre, nhỏ hơn cả nhiều loại virus. Như Giáo sư Liber nói “Đây chỉ là kích thước của một bào quan bên trong tế bào”. Một ưu điểm nữa là thiết bị bán dẫn này có thể khuếch đại tín hiệu đo được với độ nhạy cao, trong khi thiết bị cũ dạng pipette thì phải cần thiết bị phụ trợ để làm tăng độ nhạy. Ưu điểm quan trọng nhất là thiết bị nano này không cần phải bị nhét vào trong tế bào. Các nhà nghiên cứu bọc phần đầu thiết bị bằng phospholipid, vốn là thành phần chính của màng tế bào, lừa cho tế bào “tưởng” rằng thiết bị này cũng là một phần của tế bào và lôi nó sâu vào bên trong. Giáo sư Liber nói rằng: “Chúng tôi thật sự đã làm lu mờ sự khác biệt giữa thiết bị bán dẫn và vật chất sinh học”. Nhóm nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của thiết bị này bằng cách đưa nó vào một tế bào tim phôi gà đang nuôi cấy và ghi nhận được tín hiệu điện 2,3 Hz, đúng với nhịp đập của tim. Giáo sư Vương Trung Lâm (Wang Zhong-lin), người chuyên nghiên cứu về công nghệ nano ứng dụng trong sinh học ở Học viện công nghệ Georgia (Mỹ), cho rằng việc chế tạo thành công thiết bị nano này là một thành công nổi bật. Giáo sư Vương nói thêm rằng thành công này cho phép chúng ta thu thập được các thông tin hết sức căn bản về các chuyển động ion gây ra điện tích trong tế bào. Tiến sĩ Mehmet Yanik, một chuyên gia công nghệ thần kinh ở Học viện công nghệ Massachussetts (Mỹ), tin việc ứng dụng đại trà công nghệ này có tính khả thi cao. Tiến sĩ Yanik cho rằng nhóm nghiên cứu của Giáo sư Liber nên thử nghiệm thiết bị này trên neuron nuôi cấy từ các mảnh mô cắt từ não. Đặc biệt là nhóm nên nghiên cứu chế tạo một chuỗi thiết bị có thể đo lường sự phân bố thông tin trên một mạng neuron. Tiến sĩ Yanik nói nếu thành công thì “đó sẽ là một bước đột phá trong khoa học thần kinh” và còn nói thêm rằng nhóm này cũng nên bắt đầu nghiên cứu các thiết bị đo in vivo có khả năng theo dõi hoạt động của neuron theo một cách thức phi xâm nhập. Trên thực tế thì Giáo sư Liber đã bắt đầu hướng nghiên cứu của mình vào neuron. Hướng đến các mục tiêu tương lai, nhóm này sẽ hợp tác với Giáo sư Robert Langer, một chuyên gia kỹ thuật biến đổi mô tại Học viện công nghệ Massachussetts, để nuôi cấy mô trong đó có tích hợp các dây dẫn nano. Giáo sư Liber cho biết “Ý tưởng về lâu dài là sẽ tạo ra mô nhân tạo có nối dây, một khi cấy vào cơ thể sẽ thực hiện được các nhiệm vụ theo dõi, đo lường y học; tuy vậy, chúng ta cần nhiều thời gian để biến ước mơ kết hợp công nghệ điện tử và công nghệ sinh học này thành hiện thực”. Kỹ thuật phân tích DNA nhanh tại nhiệt độ phòng Ngày nay, DNA microarray là một trong những công cụ mạnh nhất trong lĩnh vực sinh học phân tử. Thiết bị này có để dùng để đánh dấu các mẫu sinh học và phát hiện các gene riêng biệt hoặc các trình tự di truyền. Nó được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực từ phân tích pháp y đến phát hiện bệnh hoặc phát triển thuốc. Bây giờ Paul Li và cộng sự tại Đại học Simon Fraser, Bumaby, Canada đã kết hợp kỹ thuật DNA microarray với các thiết bị vi lỏng (The microfluidic device). Các thiết bị này được dùng để điều khiển chính xác các chất lỏng ở mức độ nano. Trong kỳ xuất bản tiếp theo của tạp chíBiomicrifluydics, được xuất bản bởi Viện Điều trị Hoa kỳ (the American Institute of Physics (AIP)), Li và cộng sự đã mô tả cách thiết bị kết hợp đầu tiên này có thể dùng để dò và phát hiện DNA. Chip sinh học kích thước trong lòng bàn tay dùng cho việc phát hiện DNA được phát triển bởi Paul Li tại Đại học Simon Fraser gần Vancouver, Canada. Con chíp kích thước 4 inches có chiều dày tương tự như đồng một dollar của Canada (Trong hình này, đồng xu Canada được sử dụng để xác định kích thước con chip) Điểm mấu chốt trong kết quả của Li là những mảnh nano vàng. Khi được huyền phù trong chất lỏng và trộn với DNA, những quả cầu vàng ở kích thước nana sẽ đóng vai trò là cục nam châm nhỏ và bám chặt vào sợi đôi DNA. Khi sợi đôi DNA được gia nhiệt, nó sẽ tách ra và các phần tử nano vàng giữ chúng cách nhau một khoảng. Điều này cho phép các sợi đơn DNA có thể dùng để dò các mảnh DNA đã được thiết kế để xác định những trình tự riêng biệt. Công việc của Li được tài trợ bởi Quỹ Khoa học Tự nhiên và Kỹ thuật Nghiên cứu Canada (by the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada) và đang nộp hồ sơ đăng ký bản quyền cho kỹ thuật của ông ta. Ông đã nhận ra được lợi ích của việc kết hợp giữa DNA microarray và vi lỏng (microfluidic). “Nó là phương pháp nhanh và yêu cầu một lượng mẫu tương đối nhỏ” Li bổ sung cho kết quả của bài báo “Toàn bộ quy trình được tiến hành ở nhiệt độ phòng trong một giờ và không yêu cầu các dụng cụ gia nhiệt” . Công nghệ sinh học ( phần 9 ) Argentina sản xuất nhiên liệu sinh học từ tảo biển Công ty Oilfox S.A của Argentina vừa khánh thành nhà máy sản xuất diesel sinh học từ tảo đầu tiên. việc sản xuất nhiên liệu sinh học từ dầu đậu tương. Chủ tịch Oilfox S.A Jorge Kaloustian đánh giá diesel sinh học chiết xuất từ tảo được coi như một sự lựa chọn hiệu quả để thay thế việc sản. tổ chức tảo biển BioMass, cho biết nếu tính trên 1ha gieo trồng thì từ tảo biển có thể sản xuất ra lượng diesel sinh học lớn gấp 10 lần so với đậu tương. Sản xuất diesel sinh học từ tảo biển