Biotechnology

Innovation is crucial to fulfil the potential of industrial biotechnology for sustainable production of fuels, chemicals, materials, food and feed. Similarly, scientific and technological advances in environmental biotechnology are needed to enable novel approaches to water purification, and ‘waste-to-product’ processes thus contributing to a circular economy. Increased fundamental knowledge encompassing enzymes, microorganisms and processes are essential for progress in this field. The Department of Biotechnology covers this research area and, based on new insights, selects, designs and tests new biobased catalysts, micro-organisms, and processes.

The department encompasses five research sections:

News

15 januari 2016

Algen kansrijk voor productie biodiesel via ‘survival of the fattest’

De efficiënte productie van biodiesel door algen komt in zicht door een slimme manier van algen kweken. Peter Mooij promoveert op dinsdag 19 januari op dit onderwerp aan de TU Delft. CO 2 -neutraal De productie van koolhydraten en vooral lipiden (vetten) door microalgen trekt veel wetenschappelijke belangstelling. Lipiden uit microalgen kunnen namelijk worden omgezet in biodiesel. De hoeveelheid CO 2 die vrijkomt bij het verbranden van deze biodiesel, komt overeen met de hoeveelheid CO 2 die eerder door de microalgen aan de atmosfeer is onttrokken. Het gebruik van biodiesel leidt dus niet tot een toename van CO 2 in de atmosfeer. ‘Microalgen bieden twee belangrijke voordelen ten opzichte van andere biologische olieproductieplatformen’, zegt promovendus Peter Mooij van de TU Delft. ‘Ten eerste kunnen microalgen na de kweek voor een relatief groot gedeelte uit lipiden bestaan. Daarnaast heeft men voor het kweken van microalgen relatief weinig zoet water en landbouwgrond nodig.’ Survival of the fattest Mooij gebruikte een slimme manier om geschikte algen te kweken, die interessant is voor algenproductie op grote schaal: survival of the fattest. De dikste algen overleven. ‘We creëren in de reactor een competitief voordeel voor algen met de gewenste eigenschap, in dit geval de productie van koolhydraten en vetten. We beginnen met een verzameling ‘gewone’ algen. Die geven we overdag licht en CO2. Dat is genoeg om olie te maken, maar de algen kunnen niet delen. Daar zijn namelijk voedingsstoffen voor nodig en die krijgen ze pas toegediend in het donker. Om die voedingsstoffen op te nemen, hebben de algen energie en koolstof nodig. Daarom kunnen alleen de dikke algen delen, omdat die dat overdag opgeslagen hebben. Omdat we elke dag een deel van de algen verwijderen, wordt de cultuur na een tijdje volledig overgenomen door dikke algen.’ Zetmeel ‘Al onze experimenten leiden tot systemen waarin koolhydraten (zetmeel) de voornaamste energetische opslagverbindingen waren’, vervolgt Mooij. ‘Dus we hebben een geschikt milieu gevonden waarin koolhydraatproductie door microalgen wordt beloond.’ Helaas is het milieu dus nog niet selectief voor het opslaan van vetten. Daarvoor moet het milieu nog specifieker worden gemaakt worden. ‘Maar het beter begrijpen van de ecologische rol van lipiden en koolhydraten in microalgen, maakt wel de weg vrij voor het creëren van lipide-specifieke selectieve milieus. Het belonen van een microalg voor het vertonen van gewenst gedrag door middel van een selectief milieu, één van de centrale ideeën in mijn onderzoek, zal een waardevolle benadering blijken als de ecologische rol van lipiden beter begrepen wordt.’ Meer informatie Voor meer informatie kunt u contact opnemen met promovendus Peter Mooij tel. 06 - 483 826 35 of p.r.mooij@tudelft.nl of Wendy Batist, persvoorlichter TU Delft op tel. 015 - 27 884 99 of g.m.batist@tudelft.nl . Lees de blogs van Peter Mooij op Faces of Science of beluister het BNR Interview: "Je moet een alg belonen voor het trucje dat hij doet".

News

21 december 2022

BEI Best MSc Graduate 2022: Raman van Wee!

BEI Best MSc Graduate Awards 2022 Since 2020, Delft Bioengineering Institute (BEI) organizes a cross-campus competition for MSc students who performed remarkably well at their graduation projects in bioengineering. This year, nine very impressive theses were submitted. After a strenuous review and discussion, the jury finally agreed that Raman van Wee (MSc Nanobiology), Nastaran Barin (MSc Mechanical Engineering) and Juancito van Leeuwen (MSc Nanobiology and Biomedical Engineering) have delivered the most innovative, interdisciplinary bioengineering projects of 2022. On top of eternal fame, they will receive personal cash prizes of €1000, €500 and €250. 1. Raman van Wee (MSc Nanobiology) Thesis: Using DNA Nanotechnology and Fluorescence for Single-Molecule Protein Identification Supervisor: Chirlmin Joo (TNW/BN) Chirlmin Joo: “Raman is absolutely outstanding! He grasped the whole picture of the project in less than a month and was much motivated and capable to lead the project by making a grand plan and executing it promptly. Throughout his master’s project, he demonstrated original and independent thinking, which has helped revealing the potential of the new technology. It has also resulted in new methods in my group for protein labelling and single-molecule studies of DNA-tagged proteins, which will be essential for the next phase of the project. The quality and quantity of his data exceeded the expectation. He produced two research articles (one of them published in iScience) as a co-author as well as a review paper as a leading author.” 2. Nastaran Barin (MSc Mechanical Engineering) Thesis: 3D-Engineered Scaffolds to Study Primary Glioblastoma Microtube Formation and EGFR Expression Supervisors: Angelo Accardo (TU Delft), Pim French (Erasmus MC) Angelo Accardo: “The work performed by Nastaran is a perfect example demonstrating the added value of combining two different disciplines. Regardless of her engineering background, Nastaran showed immediately an innate predisposition also for the biological part of this study (cell culture, confocal imaging and advanced image data analysis tasks) which is a remarkable feat. The results of her MSc thesis were awarded with a final grade of 9/10. After obtaining her Master’s at TU Delft, she embarked in a PhD program at Erasmus MC in collaboration with TU Delft under my and Pim French’s supervision. Having a mechanical engineering background, undertaking a PhD in a medical center like Erasmus MC is the proof of how Nastaran can easily bridge these two environments, ways of thinking and required skill-sets. Her work has been recently published in Small, one of the most prestigious interdisciplinary journals in the field of bioengineering, and even featured the front cover.” 3. Juancito van Leeuwen (MSc Nanobiology and Biomedical Engineering) Thesis: Engineering of protein based phononic crystals for contrast-enhanced ultrasound imaging Supervisors: David Maresca (TNW/ImPhys), Valeria Garbin (TNW/ChemE) David Maresca: “Juancito has achieved and sustained an excellent level of research in the field of Biomolecular Ultrasound over the year that he has spent in my laboratory and that of Valeria Garbin. He is truly one of the most talented and hardworking master students I have worked with so far. In 2021, Valeria and I were awarded a BioDate MSc project entitled “Droplet‐based self‐assembly of gas vesicles for novel acoustic biosensors”, and in September, Juancito joined my research group as a MEP student to pursue this research project. Juancito’s research combined aspects of ultrasound imaging physics, molecular engineering, and microfluidics. It was truly an interdisciplinary research endeavour. He demonstrated that the assembly of protein-based ultrasound contrast agents could boost their acoustic scattering by fourfold. Based on this finding, he designed and tested microfluidic chips for the high-throughput fabrication of echogenic protein assemblies, that could ultimately serve as long circulating ultrasound contrast agents for neuroimaging. His research required to work proficiently with ultrasound imaging scanners, genetically encoded proteins, cryo-EM microscopes, microfluidic systems and phase contrast microscopes in multiple labs across campus. He defended his thesis for a double degree MSc and graduated Cum Laude.”