Descripción del proyecto
LA BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL (IB) REPRESENTA UN ENFOQUE NOVEDOSO PARA LA PRODUCCION DE REACTIVOS QUIMICOS, COMBUSTIBLES Y MATERIALES CON UN VALOR DE MERCADO QUE SE ESPERA ALCANCE LOS 50 BILLONES DE EUROS EN 2030 CON UNA TASA DE CRECIMIENTO COMPUESTO DEL 7 % ANUAL. DESDE SU INTRODUCCION, EL IMPULSO PRINCIPAL HA SIDO LA PROMESA DE PROCESOS ALTAMENTE EFICIENTES AL MISMO TIEMPO QUE SE LIMITA LA GENERACION DE CONTAMINACION, SE PRESERVAN LOS RECURSOS Y SE REDUCEN LOS COSTOS. ADEMAS, LOS IMPULSOS POLITICOS Y SOCIALES HACIA LA SOSTENIBILIDAD Y LOS SISTEMAS DE FABRICACION VERDES CONTINUARAN IMPULSANDO EL AVANCE DE LA INDUSTRIA EN ESTA DIRECCION. SOBRE TODO, LA BIOCATALISIS HA ATRAIDO LA ATENCION DE LOS QUIMICOS SINTETICOS DEBIDO A SU CAPACIDAD PARA PROMOVER REACCIONES ALTAMENTE SELECTIVAS Y REPRESENTA UNA ALTERNATIVA EFICIENTE Y MAS ECOLOGICA A LA CATALISIS DE METALES. SIN EMBARGO, LA IMPLEMENTACION DE SOLUCIONES BASADAS EN ENZIMAS PARA APLICACIONES INDUSTRIALES EXISTE EN CONTEXTOS LIMITADOS DEBIDO A LIMITACIONES EN EL ESCALADO, LOS LARGOS PROCEDIMIENTOS DE OPTIMIZACION, LARGOS TIEMPOS DE REACCION, NECESIDAD DE USO DE COSTOSOS ADITIVOS (P.EJ. COFACTORES) ASI COMO LA INESTABILIDAD POTENCIAL Y LA INCOMPATIBILIDAD DE SOLVENTES LIMITAN SU APLICABILIDAD INDUSTRIAL. ADEMAS, LAS REACCIONES EN CASCADA EN ONE-POT GENERALMENTE SE REALIZAN EN AGUA, LO QUE A MENUDO OBLIGA A UTILIZAR SOLUCIONES DE SUSTRATO EXTREMADAMENTE DILUIDAS DEBIDO A PROBLEMAS DE SOLUBILIDAD; ESTO, A SU VEZ, DA COMO RESULTADO UNA BAJA CONCENTRACION DE PRODUCTOS Y PROCEDIMIENTOS DE PURIFICACION QUE CONSUMEN MUCHO TIEMPO. LA COMBINACION DE TECNOLOGIA DE FLUJO CONTINUO E INMOVILIZACION DE ENZIMAS REPRESENTA UNA RESPUESTA PROMETEDORA A ESTAS LIMITACIONES. AQUI DAMOS UN PASO MAS Y PROPONEMOS INTEGRAR BIOCATALISIS CON REACTORES DE FLUJO ELECTROQUIMICO PARA SUPERAR LOS PRINCIPALES OBSTACULOS PARA SU IMPLEMENTACION INDUSTRIAL.LA VISION ES EMPLEAR UNA PLATAFORMA DE SCREENING RAPIDA PARA DESARROLLAR DE MANERA EFICIENTE MATERIALES COMPATIBLES PARA EL DISEÑO DIGITAL Y LA FABRICACION DE REACTORES IMPRESOS EN 3D QUE INCORPOREN MODIFICACIONES DE SUPERFICIE PERSONALIZADAS UTILES EN LA INMOVILIZACION CONTROLADA DE ENZIMAS Y LA INTEGRACION ORTOGONAL DE ELECTROCATALISIS. LA FABRICACION ADITIVA, TAMBIEN CONOCIDA COMO IMPRESION 3D (3DP), ES UNA TECNOLOGIA INNOVADORA QUE FACILITA LA REALIZACION DE OBJETOS 3D CON GEOMETRIAS COMPLEJAS EN UNA VARIEDAD DE MATERIALES (POLIMEROS, CERAMICA, METALES). LAS GEOMETRIAS TOPOLOGICAMENTE COMPLEJAS REALIZADAS CON ESTA TECNOLOGIA OPTIMIZARAN LA MEZCLA, LO QUE CONDUCIRA A UNA CINETICA MEJORADA; ELIMINAR LA INHIBICION DE ENZIMAS POR PRODUCTOS, OPTIMIZARAN EL USO DE COFACTORES VALIOSOS MEDIANTE REGENERACION ELECTROQUIMICA, PERMITIR REACCIONES TERMODINAMICAMENTE DESFAVORABLES Y PERMITIR LA INMOVILIZACION SECUENCIAL/SIMULTANEA DE DIFERENTES ENZIMAS MEJORANDO NOTABLEMENTE EL RENDIMIENTO ENZIMATICO Y LA RECICLABILIDAD DE LOS BIOCATALIZADORES.ESTA PROPUESTA RESPONDERA A ESTOS DESAFIOS INTEGRANDO INGENIERIA DE MATERIALES (FORMULACIONES IMPRIMIBLES EN 3D), BIOCATALISIS (ENZIMAS INMOVILIZADAS ESTABLES Y RECICLABLES), ELECTROQUIMICA ORTOGONAL Y DIGITALIZACION DE PROCESOS (FLUJO CONTINUO, DETECCION RAPIDA) PARA DESARROLLAR BIOTRANSFORMACIONES EN FLUJO MAS EFICIENTES. ESTE PROYECTO TENDRA UN IMPACTO DIRECTO EN ESPAÑA Y EN LA UE TANTO DESDE EL PUNTO MEDIOAMBIENTAL COMO ECONOMICO Y SOCIAL YA QUE LOS PRECIOS DE LOS MEDICAMENTOS BAJARAN. IMPRESION 3D\ELECTROQUIMICA\BIOCATALISIS\FLUJO CONTINUO