P. chellapandi博士兼头部工业系统生物学生物学生物学生物学科学学院Bharathidasan University tiruchirappalli-620 024印度塔米尔纳德邦(Tamil Nadu)传真:+91-431-2407045电话:+91-431-2407045电子邮件:pchellapandi@gmail.com,pchellapandi@bdu.ac.in关于工业系统生物学实验室工业系统生物学是一个跨学科领域,将生物科学与工程原理和数据驱动的方法集成在一起,以优化和操纵工业应用的生物学系统。高通量数据和计算模型用于模拟和预测细胞和代谢行为,提高产品产量并降低成本。改变微生物的代谢途径,以更有效地产生生物燃料和药物。设计和构建新的微生物细胞工厂或设备以执行有用的工业功能。我们的团队致力于优化和工程微生物细胞的工厂和合并生物处理,以实现生物燃料,生物精炼厂,化学药品和重组疫苗的有效和可持续生产。系统微生物学允许智能生物制造和处理自动化,从而导致行业4.0过渡。
细菌细胞由于其多功能性、易于操作和丰富的基因组工程工具而被广泛用于生产增值产品。然而,生产这些所需生物分子的效率往往受到细胞自身的代谢、遗传不稳定性以及产品毒性的阻碍。为了克服这些挑战,人们进行了基因组减少,从而制造出有可能作为下游应用底盘的菌株。在这里,我们回顾了当前能够设计和构建此类减少基因组细菌的技术,以及限制其组装和适用性的挑战。虽然基因组减少已显示出许多细胞特性的改善,但如何高效快速地构建这些细胞仍然存在重大挑战。人们已经创建了计算工具来尝试最大限度地缩短设计这些生物所需的时间,但在计算机模拟这些减少方面仍然存在差距。基因组减少是提高增值产品产量、构建底盘细胞和揭示细胞功能的有前途的途径,但目前受到其耗时的构建方法的限制。随着新型基因组编辑工具和计算机模型的改进和创建,这些方法可以结合起来,以加快这一过程,并创建更精简、更高效的细胞工厂。
发酵技术 摘要 在生物加工领域,发酵技术已成为支柱产业,可用于生产多种重要产品,包括生物燃料、药物、食品成分和生物聚合物。本摘要简要概述了发酵技术的主流思想和最新发展,强调了该技术对环保生产方法的重大贡献。发酵是微生物利用其固有的酶促能力将底物转化为所需产品的代谢过程。近年来,由于现代生物技术、基因工程和工艺优化的结合,这项古老的技术发生了重大转变。这种协同作用产生了更高效、更环保、更经济的发酵工艺。本摘要重点介绍了发酵技术的几个关键进展:菌株改良:由于基因工程和合成生物学,已经创造了具有改进的代谢途径和产品产量的新型感染菌株。这些转基因生物目前是生物过程调查的重要参与者。生物反应器设计:创新的生物反应器设计和控制策略已导致发酵效率提高、能耗降低和可扩展性增强。小型化和自动化系统也促进了高通量
酶抑制剂正在被探索为神经退行性疾病的潜在治疗方法。例如,乙酰胆碱酯酶抑制剂用于通过增加大脑中乙酰胆碱的可用性来改善阿尔茨海默氏病的认知功能。生物技术和酶工程:在生物技术过程中使用酶抑制剂来控制酶促反应并提高产品产量。通过选择性抑制或激活特定的酶,研究人员可以操纵代谢途径以有效产生所需的化合物。农业:酶抑制剂也在农业中发挥作用。除草剂通常是通过抑制杂草生化途径中的关键酶来起作用的,从而导致其在放弃农作物时的选择性消除。酶抑制剂是生物学研究中的宝贵工具。它们用于研究酶功能,信号通路和其他细胞过程。通过选择性抑制特定的酶,研究人员可以发现它们在各种生物学现象中的作用。酶抑制剂的发展面临与特异性,脱靶效应和潜在耐药性有关的挑战。平衡对高度特异性抑制剂的渴望与需要有效治疗的需求是药物设计的持续挑战[4,5]
摘要:通过表面活性剂介导的策略制备了分层ZSM5和Y沸石,NH 4 OH改变了处理的持续时间和CTAB表面活性剂的量,并作为关键胶束浓度的参考倍数(CMC)。使用粉末X射线衍射,N 2吸附等温线在-196℃以及SEM和TEM显微镜表征。在80°C的乙酸盐中用乙酸盐的弗里德尔 - 工艺酰化评估了催化性能。碱性表面活性剂介导的治疗对两个沸石的影响不同。对于ZSM5,CTAB分子聚集体几乎无法在中型毛孔内扩散,主要导致晶间的中源性和外部表面积增加,而没有阳性催化影响。另一方面,对于大孔沸石,CTAB分子聚集体很容易扩散并促进胶束周围晶体单位的重排,从而导致毛孔的肿大,即晶体内孔隙度。用CTAB量为CMC的32倍处理了12小时的优化基于Y的样品,显示出添加较高量的表面活性剂时未观察到的产品产量和速率常数的增加。在400℃的热处理上,用消费催化剂的再利用显示出约90%的再生效率,显示了改良催化剂的良好潜力。
密苏里州木制品和纸制品制造商创造了该州近 6% 的制造业岗位——与美国平均水平相似。该州的纸制品制造商在 2021 年雇用了近 7,000 人,并在林业和林产品行业中提供了最高的平均收入。与主要位于密苏里州东南部木材附近的木制品制造商不同,纸制品制造商分散在整个州。见右侧地图。由于纸制品公司经常使用进口软木,例如松木,因此它们对附近的木材种植面积的依赖较少。纸制品制造商生产的商品包括盒子、容器、纸袋和文具。由于许多企业生产包装材料,这些企业在制造和物流公司共存的大都市县创造了就业机会。密苏里州劳动力需求评估发现,大约三分之二的林业和木制品制造业工作不需要接受高等教育,但需要在职培训。大多数雇主招聘具有基本工作准备技能的人,并在内部培训非熟练员工。其他资源 • 2019 年木材产品产量报告,密苏里州自然保护部 • 密苏里州食品、农业和林业劳动力需求评估,MU Extension,2020 年 7 月 • 密苏里州酿酒业经济贡献和价值链分析,MU Extension,2021 年 4 月
灵活性和多功能性:Masoneilan 的 SVI ® II 数字阀门定位器为任何过程控制应用提供高性能解决方案。SVI II 使用 HART ® 通信协议提供高级特性和功能。它设计用于任何控制阀系统,使其成为真正的通用控制解决方案。准确性和精密度:最终控制元件的性能对于任何过程控制系统的整体运行效率都至关重要。SVI II 提供极其准确和精确的控制阀定位,从而实现高过程效率和出色的产品产量。此外,由于操作负荷减少,所有相关系统组件和设备的可靠性都将提高。非接触式位置传感器:使用固态霍尔效应传感器实现阀门位置感测。该传感器突出到外壳背面的延伸部分,但不会穿透壳体壁。它监测连接到阀轴/阀杆的磁环的位置,从而向定位器提供极其精确的位置反馈。这种非接触式设计通过消除传感器磨损和外壳穿透,大大提高了使用寿命可靠性。坚固的模块化结构:SVI II 的每个主要部分都设计成单独的模块,以便于维护和现场维修。气动传动系统、电子部分和安装系统都有单独的模块,每个模块都有自己经过验证的坚固设计。这也为根据需要升级提供了灵活性,例如高级诊断和 PID 过程控制。
干旱压力是对植物生长,发育和产品产量产生负面影响的非生物压力之一。近年来,叶子上的营养溶液应用经常用于减少干旱胁迫的负面影响。这项研究是在2024年在阿塔图克大学(AtatürkUniversity),植物生产应用和研究中心进行的,以确定幼苗期间硝酸钙应用对在干旱压力下生长的葵花籽(Helianthus annuus L.)生长的影响。这项研究基于两因素完全随机的实验设计,具有三个灌溉水平[完全灌溉(100%(I 0),70%(I 1)和40%(I 2)的野外容量),两个CA(no 3)2浓度(15 mm和30 mm)]。该研究是根据该实验设计作为锅试验进行的。在试验期结束时,对葵花籽植物进行了植物生长参数和一些生理测量和分析,并评估了处理之间的差异。根据研究结果,在不同的处理水平和灌溉水平之间观察到显着差异。CA的应用(No 3)2显着影响植物生长参数(例如植物高度,茎直径,新鲜和干重)和生理参数[例如组织相对水含量(RWC)]在不同的灌溉水平下生长的葵花籽中。在研究结束时,确定干燥条件对向日葵的植物生长产生了负面影响,并降低了RWC值。总结;与对照应用相比,硝酸钙的应用减少了干旱的这种负面影响。可以说,特别是从70%(i 1)灌溉水平的15 mm罐中获得的结果相对较小。
抗击气候变化的紧迫性需要向可持续能源系统过渡,而先进的催化过程起着至关重要的作用(Blay-Roger等人。)。但是,这种过渡面临着重大挑战,包括对化石燃料的根深蒂固的依赖以及克服技术,经济和基础设施障碍的需要(Blay-Roger等,2024b)。最重要的挑战之一是对化石燃料的根深蒂固的依赖,它们深深地嵌入了我们的工业和经济体系中,在我们的工业和经济体系中,将生物量和CO等可再生资源转移到了诸如生物量和CO 2之类的可再生资源中,需要克服明显的技术,经济和基础结构障碍(Nawaz等,20223年)。从技术上讲,在轻度条件下运行的有效和选择性催化剂对于最大化产品产量和最大程度地减少废物至关重要,同时还可以解决催化剂的稳定性和对失活的耐药性(Fanhui等,2022)。在经济上,需要大量的初始投资和全面的生命周期评估,以确保新的催化过程的生存能力(Blay-Roger等,2024a)。从逻辑上讲,将这些过程集成到现有的工业框架中需要战略规划和政策支持。基础结构,过渡涉及对能网和供应链的显着变化,需要可靠的可再生原料和有效的转换方法。跨学科合作对于解决这些复杂挑战至关重要。催化是化学工业的核心,它正在发展,以通过将可再生资源转换为有价值的产品来满足可持续性原则。研究主题“通过碳足迹催化可持续燃料和衍生物”强调了催化技术的进步,这些技术减少了碳排放并增强了环境可持续性。本研究主题解决了提高催化效率和选择性的关键挑战和策略,从而有助于可持续且经济上可行的过程。它强调了高级材料科学和化学工程在培养中的重要性
生命依赖于能量,而能量是食物和营养的最终产物。地球上生命的基石是“食物资源”和“水”。人类依靠各种资源来满足食物需求,这是生存的基本必需品。植物生态系统构成了地球上人类可用食物资源的主要部分,满足不断增长的人口饥饿的责任完全落在“农民”的肩上。从贫瘠的土地上种植粮食需要付出非凡的努力,在这个过程中,农民面临着许多挑战。这就是“工程师——问题解决者”的作用。通过准确使用工程技术,结合农民的技能和经验,农业产量可以显著提高质量和数量。稳定的农业产业确保了国家的粮食安全。没有一个国家能够有效地维持不稳定的农业经济,无法填饱公民的肚子。农业技术的应用取决于不同农民应对这些进步的能力。能够利用现代农业技术的农民可以确保产品产量高,从而使整个国家受益。因此,农业工程在生产力、时间管理和作物管理方面是农业领域中最重要的部分。农业工程在农业部门的发展中起着非常关键的作用。农业机械和动力、灌溉排水工程、收获后工程、水土保持工程、农场结构、电力和其他能源是农业工程的主要方面,它通过利用适当的资源(即土壤、水)来提高生产力。由于在工程生产原理的帮助下进行适当的管理,作物质量大幅提高。从而增加了该国农业部门的 GDP。农业机器人或“agbots”以及机器人/无人驾驶拖拉机用于从收割到灌溉的所有工作。这些机器人可以极大地减少人力,从而确保提高生产力。人工智能驱动算法和应用程序可以帮助农民定位和跟踪作物周期、天气预报和环境变化、找到最近的土壤测试中心、收集优质种子进行收获、杀虫剂、根据市场价格跟踪其生产力等。这些应用程序还可以开发并用于检查参与农业的动物的健康状况。