SV EN

Penttilä Merja: Suomen Valkoisen Biotekniikan - Vihreän Kemian huippuyksikkö

Huippuyksikkö kehitti uusia biotekniikan ja kemian menetelmiä, joiden avulla voidaan tuottaa tehokkaasti kemikaaleja, materiaaleja ja polttoaineita uusiutuvista luonnonvaroista.

Kun lähtöaineena käytetään öljyn sijasta kasvimateriaalia, esim. peltojätettä tai teollisuuden sivuvirtoja, voidaan vähentää teollisuuden riippuvuutta fossiilisista raaka-aineista ja tätä kautta myös vähentää hiilidioksidipäästöjä ilmakehään.

"Valkoinen biotekniikka" tai teollinen biotekniikka yhdistettynä "vihreään kemiaan" on avainasemassa, kun pyritään kehittämään kestävän kehityksen mukaisia, ympäristöä ja energiaa säästäviä tuotantoprosesseja.

Bioprosessien tulee olla erittäin tehokkaita, ennen kuin niillä voidaan enenevässä määrin korvata petrokemiaan perustuvaa teollista tuotantoa. Haasteena on esimerkiksi, miten saada bioprosesseissa käytettävät tuotanto-organismit  mikrobit  käyttämään biomassan sisältämät sokerit ja valmistamaan niistä mahdollisimman tehokkaasti haluttuja yhdisteitä.

Kehitystyössä tarvittiin osaamista biotieteistä insinööritieteisiin. Huippuyksikössä yhdistettiin VTT:n kansainvälisesti korkea biotekniikan (molekyylibiologia, entsymologia, bioprosessitekniikka), kemian (syntetiikka, polymeerikemia), systeemibiologian (bioinformatiikka, matemaattinen mallitus) ja insinööritieteiden (mikromekaniikka, mittaustekniikka, nanotekniikka) osaaminen. VTT on ollut jo usean vuosikymmenen ajan uusiutuviin luonnonvaroihin pohjautuvien tekniikoiden pioneeri maailmassa.

Tutkimustyön tavoitteet

Huippuyksikön tavoitteena oli kehittää mikrobisoluja, jotka tuottavat uusia hyödyllisiä yhdisteitä kasvibiomassan sokereista. Muokkaamalla mikrobien aineenvaihduntaa geenitekniikan keinoin, nk. metabolianmuokkauksella, tuotetaan sokerihappoja ja niiden johdannaisia. Niillä on lukuisia käyttösovelluksia teollisuudessa, mm. uusien biomuovien lähtöaineina.

Tärkeänä tavoitteena oli myös kehittää herkkiä mittausmenetelmiä ja luoda uutta perustietoa mikrobisolujen toiminnasta. Huippuyksikössä rakennettiin uusia mikro- ja nanotekniikoihin perustuvia mittauslaitteita, joilla mikrobien tuottavuutta bioreaktoreissa voidaan mitata ja ohjata tuotannon aikana. Tutkimuksessa hyödynnettiin genominlaajuisia ja systeemibiologisia menetelmiä. Ne auttavat ymmärtämään kokonaisvaltaisesti mikrobisolujen toimintaa tuotto-olosuhteissa.

Lopullisena tavoitteena oli matemaattisten mallien rakentaminen solutoiminnoista. Malleja voidaan käyttää mikrobisolujen tuottavuuden ennustamiseen  ja täten apuna metabolianmuokkauksessa  sekä optimaalisten bioprosessien suunnitteluun ja hallintaan.

Huippuyksikön organisaatio
 
Huippuyksikköä johti tutkimusprofessori, dosentti Merja Penttilä VTT:ltä. Hän on tutkinut etenkin solujen molekyylitason mekanismeja, joita muokkaamalla voidaan tehostaa proteiinien ja metaboliittien tuottoa mikrobeilla, erityisesti hiivoilla ja homeilla. Viime aikoina Penttilä on tehnyt kehitystyötä muun muassa toisen sukupolven bioetanolin tuottamiseksi lignoselluloosapitoisista raaka-aineista.

Merja Penttilä on koordinoinut lukuisia kansallisia ja kansainvälisiä tutkimusprojekteja. Hän on myös tehnyt yhteistyötä johtavien suomalaisten ja ulkomaisten yritysten kanssa, mm. USA:ssa, Kanadassa, Japanissa ja Euroopassa. Penttilä on julkaissut noin 150 alkuperäistä tieteellistä artikkelia ja on keksijänä yli 40 erillisessä patentissa tai patenttihakemuksessa. Tällä hetkellä hän toimii mm. Suomen Kemianteollisuuden Tieteellisen Neuvottelukunnan jäsenenä sekä Euroopan Sustainable Chemistry Technology Platform'in Teollisen biotekniikka-aihealueen johtoryhmässä.

Huippuyksikössä työskenteli noin 40 henkilöä useasta eri osaamiskeskuksesta VTT:n Biotekniikka- , Energia ja metsäteollisuus- sekä Mikroteknologiat ja anturit -klustereista.

Viimeksi muokattu 18.3.2015
Seuraa meitä:
FacebookSlideshareTwitterYoutube
VAIHDE 029 533 5000
KIRJAAMO 029 533 5049
FAKSI 029 533 5299
   
SÄHKÖPOSTI etunimi.sukunimi@aka.fi
AUKIOLO Arkisin 8.00-16.15
   
HENKILÖHAKU »
YHTEYSTIEDOT, LASKUTUS  JA
REKISTERISELOSTEET»
KYSYMYKSET JA PALAUTE »