Biotech booster project members
Biotech booster project members

Biotech Booster voor twee proof-of-principle projecten

Twee teams van de Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica hebben financiering toegekend gekregen vanuit het Biotech Booster-programma van het Nationaal Groeifonds. De teams krijgen de financiering voor proof-of principle projecten op het gebied van groene en witte biotechnologie.

Biotech Booster proof-of-principle subsidies worden toegekend aan getalenteerde onderzoeks- en valorisatieteams die impact willen maken met biotechnologische uitvindingen. De route naar toekenning omvat het schrijven van een innovatieproject en het presenteren ervan aan een panel van business developers van verschillende academische organisaties in Nederland.

De subsidies zijn toegekend aan projecten onder leiding van Ivo Rieu en Cornelia Welte:

Groene biotechnologie voor hittetolerantie in tomatenplanten o.l.v. Ivo Rieu

In Nederland verstoren onregelmatige hittegolven de vruchtbaarheid van gewassen, wat leidt tot aanzienlijke verliezen in de productie. Daarnaast hebben de stijgende temperaturen in mediterrane landen in de afgelopen jaren al tot een dramatische daling van de oogst in de zomer geleid. Aangezien Nederlandse veredelingsbedrijven verantwoordelijk zijn voor een derde van de wereldwijde export van groentezaden, komt het waarborgen van mondiale voedselzekerheid (SDG2: Zero Hunger) in gevaar. Huidige inspanningen om hittebestendigheid in gewassen te verbeteren, zijn onder andere bladstimulerende middelen, tijdrovende fenotypische selectie van traditionele plantveredelingspijplijnen en molecular breeding technieken. Deze laatste methode wordt echter beperkt toegepast, omdat we nog te weinig kennis hebben over de genen die hittebestendigheid bieden.

In dit project zal een team onder leiding van Prof. Ivo Rieu (Plant & Animal Biology, FNWI) een biotechnologische methode ontwikkelen die hittebestendigheid biedt aan tomatenplanten, met potentieel voor toepassing in vele andere gewassen. Het project zal ook de valorisatie van de ontwikkelde biotechnologische innovatie voor de Nederlandse plantveredeling sector verkennen, met de business development steun van Dr Francisco J. Arjona Madueño (Radboud Innovation Science).

Nieuwe ammonium-biosensor voor de optimalisatie van stikstofverwijdering tijdens afvalwaterzuivering – o.l.v. Cornelia Welte

Het uiteindelijke doel van afvalwaterzuivering is de omzetting en verwijdering van verontreinigingen uit water. Ammonium is een van deze verontreinigingen die, met behulp van bepaalde bacteriën (zogenaamde anammox), kan worden omgezet in onschadelijk stikstof. Momenteel wordt ammonium in onze waterzuiveringsinstallaties echter vaak niet volledig omgezet in stikstof door gebrekkige monitoringsystemen voor het proces van ammoniumverwijdering. Dit leidt tot ammoniumlozingen en de uitstoot van het broeikasgas distikstofoxide (lachgas), wat zowel het welzijn van de mens als het milieu beïnvloedt en een aanzienlijke bijdrage levert aan klimaatverandering. Dit is een urgent probleem voor de Nederlandse Waterschappen en wereldwijd, met impact op de VN-duurzaamheidsdoelen; SDG3 (good health and well-being), SDG6 (clean water), SDG13 (climate action), SDG14 (life below water) en SDG15 (life on land). 

De huidige ammoniummeettechnieken in waterzuiveringsinstallaties omvatten traditionele analytische methoden die tijdrovend, duur en ongeschikt zijn voor real-time monitoring, en bovendien de vereiste gevoeligheid en specificiteit missen. Daarentegen hebben op biologische basis werkende Nitrosomonas-biosensoren nauwkeurige ammoniummetingen mogelijk gemaakt. Echter, deze biosensoren werken niet in de zuurstofloze omstandigheden en pH-bereiken die in waterzuiveringssystemen voorkomen.

In dit project zal een team onder leiding van Prof. Cornelia Welte (Microbiology, FNWI), met expertise op het gebied van microbiologie en biosensorontwikkeling (Dr. Conall Holohan, Microbiology, FNWI) en valorisatie (Dr. Francisco J. Arjona Madueño, Radboud Innovation Science), een nieuwe ammonium-biosensor demonstreren die de tekortkomingen van de huidige technologieën overwint. De implementatie van deze nieuwe biosensor zal effectieve real-time monitoring van ammonium mogelijk maken en goed functioneren in de zuurstofloze omstandigheden die aanwezig zijn in waterzuiveringsinstallaties.