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

04 december 2020

In Memoriam: Prof.dr.ir. Herman van Bekkum (1932 – 2020)

Met droefheid moet ik je mededelen dat op 30 november 2020 onze zeer gewaardeerde emeritus hoogleraar Herman van Bekkum is overleden. Herman van Bekkum was van 1975-1976 Rector Magnificus van de Technische Universiteit Delft. In de periode van 1955-1998 was hij werkzaam voor de TU Delft. Daarbinnen heeft hij een korte periode bij Shell gewerkt, tussen 1959 en 1961, maar koos uiteindelijk toch definitief en met veel succes voor de TU Delft. Na zijn emeritaat in 1998 is hij nog vele jaren actief gebleven voor onze faculteit, zowel binnen Chemical Engineering als de katalysegemeenschap. Hij betekende veel voor de universiteit, in het bijzonder voor de faculteit Technische Natuurwetenschappen. Herman van Bekkum was een veelzijdig chemicus met een grenzeloze werklust. Hij heeft belangrijke wetenschappelijke bijdragen geleverd vooral met betrekking tot katalytische toepassingen van zeolieten en geordende mesopore materialen en non-food toepassingen van suikers. Daarnaast heeft hij door zijn aanstekelijke enthousiasme bij zijn medewerkers en studenten zijn liefde voor de organische chemie overgebracht en heeft hij hen tot grote prestaties weten te brengen. Terecht is hij daarvoor in 1996 beloond met de TU Delft Leermeesterprijs. Herman van Bekkum heeft altijd samenwerking met de industrie nagestreefd en hij slaagde erin om veel fondsen te verwerven en kon daarmee zijn grote creativiteit en nieuwsgierigheid bevredigen. Hij heeft diverse bestuurlijke functies verricht binnen en buiten de TU Delft. Binnen de TU Delft was hij Rector Magnificus van 1975-1976, en buiten de TU Delft vervulde hij rollen als voorzitter van de Koninklijke Nederlandse Chemische Vereniging (KNCV), en sinds 1995 was hij lid van de KNAW, een belangrijke wetenschappelijke onderscheiding. In 1980 werd hij benoemd tot erelid van de studievereniging het Technologisch Gezelschap (TG). Zijn unieke persoonlijkheid werd gekenmerkt door enthousiasme, grote betrokkenheid, efficiëntie in een soms chaotische omgeving, en een enorme snelheid van bewegen en denken. Medewerkers van TNW hadden soms letterlijk moeite om hem bij te houden in de wandelgangen. Ook wist hij altijd feilloos in zijn volle werkkamer de juiste documenten terug te vinden. Herman van Bekkum zal altijd in onze herinnering blijven en iedereen op de faculteit die het genoegen had hem te ontmoeten en met hem samen te werken koesteren die ervaring. Wij wensen zijn familie veel sterkte toe bij dit grote verlies. Paulien Herder, Afdelingsvoorzitter ChemE

01 december 2020

Best Bioengineering MSc Graduate 2020: Nemo Andrea!

“An outstandingly talented biophysicist who seamlessly combines deep biological knowledge with a strong ability for physical abstraction and numerical analysis.” This is how supervisors Marileen Dogterom and Arjen Jakobi (Applied Sciences, Bionanoscience) describe MSc Applied Physics graduate Nemo Andrea. With his thesis “Actin-Microtubule crosstalk studied by cryo electron microscopy” (graded 9.5), Nemo has won Delft Bioengineering Institute’s BEI MSc Graduate Award 2020, comprising of a €1000 personal cash prize. Runners up are MSc Nanobiology graduate Christos Gogou (second prize, €500) and MSc Life Science and Technology graduate Allison Wolder (third prize, €250). Cytoskeleton ‘Actin-microtubule crosstalk’ refers to the functional interactions that exist between these two cytoskeletal systems in living cells. An increasing number of molecular crosslinkers responsible for these interactions are being identified, but detailed mechanistic knowledge on how they connect cytoskeletal filaments is missing. Such knowledge is of great importance for efforts that aim to engineer artificial cells with active cytoskeletal networks from the bottom up. Cryo-EM Taking advantage of recent advances in cryo-electron microscopy, Nemo set out to visualize the architecture of microtubule-actin filament interactions in the presence of an engineered crosslinker. These high-resolution images give valuable insight into how these two filaments affect each other’s dynamic properties, something that was phenotypically observed before with fluorescence microscopy, but not understood at the structural level. In addition, Nemo explored new artificial intelligence methods to reduce the noise level of his cryo-EM images, and independently adapted the algorithm to improve its performance. While the data are too preliminary in terms of statistics to be immediately publishable, the results obtained are completely novel and important for future research in this field. Runners-up Excellent Master thesis work was done as well by runners-up Christos Gogou and Allison Wolder. A short description of their research can be found below. Overall, Delft Bioengineering Institute was impressed by the quality of the ten reports that were submitted, and had a very hard time making a selection. We want to thank all students for their outstanding efforts, and their supervisors for composing their nominations. We hope 2021 will see the start of a second five-year term for the institute, so we can continue to stimulate promising research in the field of bioengineering. BEI Best MSc Graduate Awards 2020 Nemo Andrea – “Actin-Microtubule crosstalk studied by cryo electron microscopy” Supervisors: Marileen Dogterom and Arjen Jakobi (Applied Sciences, Bionanoscience) Taking advantage of recent advances in cryo-electron microscopy, Nemo set out to visualize the architecture of microtubule-actin filament interactions in the presence of an engineered crosslinker. In addition, Nemo explored new artificial intelligence methods to reduce the noise level of his cryo-EM images, and independently adapted the algorithm to improve its performance. Christos Gogou – “Constructing a cryo-EM assay for molecular voltage-sensitivity of liposome-reconstituted membrane proteins” Supervisor: Dimphna Meijer (Applied Sciences, Bionanoscience) Christos bioengineered a novel assay to test if neuronal proteins are sensitive to voltage fluctuations. More specifically, he designed lipid-based vesicles that can be tuned to any membrane potential of choice. Neuronal membrane proteins can then be inserted in these vesicles and visualized at high resolution by cryo-electron microscopy. This assay mimics the action potential of neurons in vitro. Allison Wolder – “Scaling up ene reductase-catalysed selective asymmetric hydrogenation” Supervisor: Caroline Paul (Applied Sciences, Biotechnology) Allison worked on scaling up an incredible enzymatic reaction: hydrogenation. This is notoriously difficult to do, and it requires exploration of the mechanism of the enzyme and its stability. She carried out her thesis in the front seat, thinking outside of the box, suggesting new approaches, making new connections with external companies. The presentation and report were of excellent quality. If you would like to read a thesis, please send a message to N.vanBemmel@tudelft.nl and you will receive a copy.

News