Forskningsområden

IndBios forskning är mångsidig, och de flesta av våra projekt faller inom följande fyra områden:

Bioraffinaderier

I bioraffinaderier används biomassa som råvara i en integrerad process, med syfte att optimera både material- och energibalanser samtidigt som man framställer flera olika produkter. Vår roll är att utveckla biokemiska omvandlingssteg som kan vara delar av en bioraffinaderiprocess och att förstå hur den biokemiska omvandlingen interagerar med andra steg i bioraffinaderiet.

Processen utgår från biomassa som kan omvandlas till syntesgas (genom förgasning), sockerarter (genom fysisk, kemisk och enzymatisk nedbrytning) och biomassapolymerer (genom fysisk, kemisk och enzymatisk modifiering), antingen som slutprodukter eller som byggstenar för vidare biokemisk konvertering. Våra forskare arbetar med alla dessa konverteringsvägar.

Forskargrupper

Enzymer för dekonstruktion och modifiering av biomassa

Enzymer är biologiska katalysatorer som syntetiserar och bryter ner de komplexa molekyler som bygger upp biomassa i naturen. Vår forskning fokuserar främst på kolhydrataktiva enzymer som kan användas för att bryta ner polysackarider, som är nyckelkomponenter i biomassa. Här driver vi projekt med både grundvetenskapligt och tillämpat fokus.

Ett av de största målen med vår forskning är att upptäcka nya enzymer och karakterisera dem i detalj för att hitta relevanta användningsområden för dem. Detta inkluderar biokemiska studier, struktur-funktionsanalyser och utveckling av nya enzymcocktails för förbättrad biomassahydrolys. Vi isolerar och karakteriserar också nya mikrobiella arter både för att förstå deras enzymatiska strategier och för att utnyttja de enzymer de tillverkar.

IndBio-forskare är involverade i det nationella Wallenberg Wood Science Center – WWSC. Detta stora nätverk spänner över flera universitet och omfattar forskare inom kemi, bioteknik, fysik och materialvetenskap. Det övergripande målet är att utveckla nya material från trä.

Forskargrupper

Industriella cellfabriker

Cellfabriker är mikroorganismer som kan producera användbara produkter. För att de ska vara industriellt användbara måste de vara mycket effektiva. Vår forskning syftar till att säkerställa hög produktivitet och höga produktutbyten för både traditionella och nya jäsningsprodukter. En stor del av vårt arbete görs med bagerijäst, Saccharomyces cerevisiae.

Våra mål inkluderar att utöka dess förmåga att använda olika kolhydrater, få den att tillverka nya produkter och förbättra dess totala robusthet. Vi karakteriserar och utvecklar också icke-konventionella jästsvampar, filamentösa svampar och bakterier till nya cellfabriker.

Vår metodik inkluderar utveckling och användning av genetiska verktyg som biosensorer, standardisering av strategier för bioteknisk utveckling av jäst- och bakteriestammar och utvärdering av dessa stammar med hög genomströmning. Detta accelererar processen att designa, konstruera och utvärdera nya mikrobiella cellfabriker.

Tekniker som transkriptomik, genomik, CRISPR/Cas9-baserad genomredigering samt CRISPRi/a-baserad förändring av genuttryck utgör metodbasen inom vår forskning.

Forskargrupper

Robusta bioprocesser

Utformningen av en produktionsprocess kan i hög grad påverka en mikroorganisms prestanda, inklusive produktivitet, produktutbyten och slutkoncentrationen av den önskade produkten. Detta är särskilt fallet när man hanterar komplexa råvaror som jord- och skogsbruksrester. Vi studerar fermenteringsprocesser för biobaserad produktion av bränslen, kemikalier och levande produkter som mikrobiella startkulturer och probiotika.

Våra mål inkluderar utveckling av avancerad bioprocessdesign med integrerad jästproduktion för att anpassa jästen för att möjliggöra fermentering vid höga torrhalter av olika lignocellulosamaterial. Vi strävar efter att definiera biomarkörer för robusthet i olika mikroorganismer och att designa processer för att främja sådan robusthet.

Vi utför också matematisk modellering för att designa och optimera driftsförhållanden och för att koppla ihop kunskap om mikrobiell genomik, metabolism och fysiologi med processutveckling.

I samarbetsprojekt arbetar vi också med teknoekonomisk analys och livscykelanalys av biobaserade processer.