Bedankt voor uw bezoek aan Nature.com.U gebruikt een browserversie met beperkte CSS-ondersteuning.Voor de beste ervaring raden wij u aan een bijgewerkte browser te gebruiken (of de compatibiliteitsmodus in Internet Explorer uit te schakelen).Om voortdurende ondersteuning te garanderen, tonen we de site bovendien zonder stijlen en JavaScript.
Geeft een carrousel van drie dia's tegelijk weer.Gebruik de knoppen Vorige en Volgende om door drie dia's tegelijk te bladeren, of gebruik de schuifknoppen aan het einde om door drie dia's tegelijk te bladeren.
Het afvangen en opslaan van koolstof is essentieel om de doelstellingen van de Overeenkomst van Parijs te bereiken.Fotosynthese is de technologie van de natuur voor het vastleggen van koolstof.Geïnspireerd door korstmossen ontwikkelden we een fotosynthetisch biocomposiet van 3D-cyanobacteriën (dat wil zeggen dat korstmos nabootst) met behulp van een acryllatexpolymeer aangebracht op een luffaspons.De snelheid van CO2-opname door het biocomposiet was 1,57 ± 0,08 g CO2 g-1 biomassa d-1.De opnamesnelheid is gebaseerd op de droge biomassa aan het begin van het experiment en omvat CO2 dat wordt gebruikt om nieuwe biomassa te laten groeien, evenals CO2 in opslagverbindingen zoals koolhydraten.Deze opnamepercentages waren 14 tot 20 keer hoger dan die van mestcontrolemaatregelen en zouden potentieel kunnen worden opgeschaald om 570 ton CO2 t-1 biomassa per jaar op te vangen, wat overeenkomt met 5,5 tot 8,17 x 106 hectare landgebruik, waardoor 8 tot 12 GtCO2 wordt verwijderd. CO2 per jaar.De bio-energie uit bossen met koolstofafvang en -opslag bedraagt daarentegen 0,4–1,2 x 109 ha.Het biocomposiet bleef 12 weken functioneren zonder aanvullende voedingsstoffen of water, waarna het experiment werd beëindigd.Binnen het veelzijdige technologische standpunt van de mensheid om de klimaatverandering te bestrijden, hebben ontwikkelde en geoptimaliseerde cyanobacteriële biocomposieten het potentieel voor duurzame en schaalbare inzet om de verwijdering van CO2 te vergroten en tegelijkertijd verliezen aan water, voedingsstoffen en landgebruik te verminderen.
Klimaatverandering is een reële bedreiging voor de mondiale biodiversiteit, de stabiliteit van ecosystemen en de bevolking.Om de ergste gevolgen ervan te verzachten zijn gecoördineerde en grootschalige ontkolingsprogramma's nodig, en uiteraard is er een vorm van directe verwijdering van broeikasgassen uit de atmosfeer vereist.Ondanks de positieve decarbonisatie van de elektriciteitsopwekking2,3 zijn er momenteel geen economisch duurzame technologische oplossingen om de kooldioxide (CO2) in de atmosfeer te verminderen4, hoewel de opvang van rookgassen wel vooruitgang boekt5.In plaats van schaalbare en praktische technische oplossingen zouden mensen zich moeten wenden tot natuurlijke ingenieurs voor het vastleggen van koolstof – fotosynthetische organismen (fototrofe organismen).Fotosynthese is de koolstofvastleggingstechnologie van de natuur, maar het vermogen ervan om de antropogene koolstofverrijking op betekenisvolle tijdschalen ongedaan te maken is twijfelachtig, enzymen zijn inefficiënt en het vermogen ervan om op de juiste schaal in te zetten is twijfelachtig.Een potentiële weg voor fototrofie is bebossing, waarbij bomen worden gekapt voor bio-energie met koolstofafvang en -opslag (BECCS) als een technologie met negatieve emissies die kan helpen de netto CO2-uitstoot te verminderen.Om het temperatuurdoel van 1,5°C uit de Overeenkomst van Parijs te halen met BECCS als belangrijkste methode zou echter 0,4 tot 1,2 x 109 ha nodig zijn, wat overeenkomt met 25-75% van het huidige mondiale bouwland6.Bovendien doet de onzekerheid die verband houdt met de mondiale effecten van CO2-bemesting de potentiële algehele efficiëntie van bosaanplantingen in twijfel trekken7.Als we de temperatuurdoelstellingen van het Klimaatakkoord van Parijs willen bereiken, moeten er jaarlijks 100 seconden GtCO2 aan broeikasgassen (GGR) uit de atmosfeer worden verwijderd.Het Britse ministerie van Onderzoek en Innovatie heeft onlangs financiering aangekondigd voor vijf GGR8-projecten, waaronder veenbeheer, verbeterde rotsverwering, het planten van bomen, biochar en meerjarige gewassen om het BECCS-proces te voeden.De kosten voor het verwijderen van meer dan 130 MtCO2 uit de atmosfeer per jaar bedragen 10-100 US$/tCO2, 0,2-8,1 MtCO2 per jaar voor veenherstel, 52-480 US$/tCO2 en 12-27 MtCO2 per jaar voor verwering van gesteenten , 0,4-30 USD/jaar.tCO2, 3,6 MtCO2/jr, 1% toename bosgebied, 0,4-30 US$/tCO2, 6-41 MtCO2/jr, biochar, 140-270 US$/tCO2, 20 –70 Mt CO2 per jaar voor blijvende gewassen met BECCS9.
Een combinatie van deze benaderingen zou potentieel de doelstelling van 130 Mt CO2 per jaar kunnen bereiken, maar de kosten van steenverwering en BECCS zijn hoog, en biochar, hoewel relatief goedkoop en niet gerelateerd aan landgebruik, vereist grondstoffen voor het biochar-productieproces.biedt deze ontwikkeling en dit aantal aan om andere GGR-technologieën in te zetten.
Zoek niet naar oplossingen op het land, maar zoek naar water, vooral naar eencellige fototrofen zoals microalgen en cyanobacteriën10.Algen (inclusief cyanobacteriën) vangen ongeveer 50% van de koolstofdioxide in de wereld op, hoewel ze slechts 1% van de biomassa in de wereld voor hun rekening nemen11.Cyanobacteriën zijn de oorspronkelijke biogeo-ingenieurs van de natuur en leggen de basis voor het ademhalingsmetabolisme en de evolutie van meercellig leven door middel van zuurstofrijke fotosynthese12.Het idee om cyanobacteriën te gebruiken om koolstof vast te leggen is niet nieuw, maar innovatieve methoden voor fysieke plaatsing openen nieuwe horizonten voor deze oude organismen.
Open vijvers en fotobioreactoren zijn standaardmiddelen bij het gebruik van microalgen en cyanobacteriën voor industriële doeleinden.Deze kweeksystemen maken gebruik van een suspensiecultuur waarin cellen vrij in een groeimedium drijven14;Vijvers en fotobioreactoren hebben echter veel nadelen, zoals een slechte CO2-massaoverdracht, intensief gebruik van land en water, gevoeligheid voor biofouling en hoge bouw- en exploitatiekosten15,16.Biofilmbioreactoren die geen gebruik maken van suspensieculturen zijn zuiniger in termen van water en ruimte, maar lopen het risico op schade door uitdroging, zijn gevoelig voor onthechting van biofilms (en dus verlies van actieve biomassa) en zijn even gevoelig voor biofouling17.
Er zijn nieuwe benaderingen nodig om de CO2-opname te verhogen en de problemen aan te pakken die slurry- en biofilmreactoren beperken.Eén van die benaderingen zijn fotosynthetische biocomposieten, geïnspireerd door korstmossen.Korstmossen zijn een complex van schimmels en fotobionten (microalgen en/of cyanobacteriën) die ongeveer 12% van het landoppervlak van de aarde bedekken18.De schimmels zorgen voor fysieke ondersteuning, bescherming en verankering van het fotobiotische substraat, dat de schimmels op hun beurt voorziet van koolstof (als overtollige fotosyntheseproducten).Het voorgestelde biocomposiet is een ‘korstmos-mimetica’, waarbij een geconcentreerde populatie cyanobacteriën wordt geïmmobiliseerd in de vorm van een dunne biocoating op een dragersubstraat.Naast cellen bevat de biocoating een polymeermatrix die de schimmel kan vervangen.Op water gebaseerde polymeeremulsies of ‘latexen’ hebben de voorkeur omdat ze biocompatibel, duurzaam, goedkoop, gemakkelijk te hanteren en in de handel verkrijgbaar zijn19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26.
De fixatie van cellen met latexpolymeren wordt sterk beïnvloed door de samenstelling van de latex en het proces van filmvorming.Emulsiepolymerisatie is een heterogeen proces dat wordt gebruikt voor de productie van synthetisch rubber, lijmcoatings, afdichtingsmiddelen, betonadditieven, papier- en textielcoatings en latexverven27.Het heeft een aantal voordelen ten opzichte van andere polymerisatiemethoden, zoals een hoge reactiesnelheid en monomeeromzettingsefficiëntie, evenals een gemakkelijke productcontrole27,28.De keuze van monomeren hangt af van de gewenste eigenschappen van de resulterende polymeerfilm, en voor gemengde monomeersystemen (dwz copolymerisaties) kunnen de eigenschappen van het polymeer worden veranderd door verschillende verhoudingen van monomeren te selecteren die het resulterende polymeermateriaal vormen.Butylacrylaat en styreen behoren tot de meest voorkomende acryllatexmonomeren en worden hier gebruikt.Daarnaast worden vaak coalescentiemiddelen (bijvoorbeeld Texanol) gebruikt om uniforme filmvorming te bevorderen, waarbij ze de eigenschappen van de polymeerlatex kunnen veranderen om een sterke en “continue” (coalescerende) coating te produceren.In onze eerste proof-of-concept-studie werd een 3D-biocomposiet met een hoog oppervlak en hoge porositeit vervaardigd met behulp van een commerciële latexverf die op een loofah-spons werd aangebracht.Na lange en continue manipulaties (acht weken) vertoonde het biocomposiet een beperkt vermogen om cyanobacteriën op de loofah-steiger vast te houden, omdat celgroei de structurele integriteit van de latex verzwakte.In de huidige studie wilden we een reeks acryllatexpolymeren met bekende chemie ontwikkelen voor continu gebruik in koolstofafvangtoepassingen zonder de afbraak van polymeer op te offeren.Door dit te doen hebben we het vermogen aangetoond om korstmosachtige polymeermatrixelementen te creëren die verbeterde biologische prestaties en aanzienlijk verhoogde mechanische elasticiteit bieden in vergelijking met bewezen biocomposieten.Verdere optimalisatie zal de opname van biocomposieten voor koolstofafvang versnellen, vooral in combinatie met cyanobacteriën die metabolisch zijn gemodificeerd om de CO2-vastlegging te verbeteren.
Negen latexen met drie polymeerformuleringen (H = “hard”, N = “normaal”, S = “zacht”) en drie soorten Texanol (0, 4, 12% v/v) werden getest op toxiciteit en spanningscorrelatie.Zelfklevend.van twee cyanobacteriën.Het latextype heeft een significante invloed gehad op S. elongatus PCC 7942 (Shirer-Ray-Hare-test, latex: DF=2, H=23,157, P=<0,001) en CCAP 1479/1A (tweeweg-ANOVA, latex: DF=2, F = 103,93, P = <0,001) (Fig. 1a).De concentratie texanol had geen significante invloed op de groei van S. elongatus PCC 7942, alleen N-latex was niet-toxisch (Fig. 1a), en 0 N en 4 N handhaafden een groei van respectievelijk 26% en 35% (Mann- Whitney U, 0 N vs. 4 N: W = 13,50, P = 0,245; 0 N versus controle: W = 25,0, P = 0,061; 4 N versus controle: W = 25,0, P = 0,061) en 12 N handhaafde groei vergelijkbaar tot biologische bestrijding (Mann-Whitney University, 12 N vs. controle: W = 17,0, P = 0,885).Voor S. elongatus CCAP 1479/1A waren zowel het latexmengsel als de texanolconcentratie belangrijke factoren, en er werd een significante interactie tussen de twee waargenomen (tweeweg-ANOVA, latex: DF=2, F=103,93, P=<0,001, Texanol : DF=2, F=5,96, P=0,01, Latex*Texanol: DF=4, F=3,41, P=0,03).0 N en alle "zachte" latexen bevorderden de groei (Fig. 1a).Er bestaat een tendens om de groei te verbeteren bij afnemende styreensamenstelling.
Toxiciteits- en adhesietesten van cyanobacteriën (Synechococcus elongatus PCC 7942 en CCAP 1479/1A) aan latexformuleringen, relatie met glasovergangstemperatuur (Tg) en beslissingsmatrix gebaseerd op toxiciteits- en adhesiegegevens.(a) Het testen van de toxiciteit werd uitgevoerd met behulp van afzonderlijke grafieken van het groeipercentage van cyanobacteriën, genormaliseerd voor controle-suspensiekweken.Behandelingen gemarkeerd met * verschillen aanzienlijk van controles.(b) Groeigegevens van cyanobacteriën versus Tg-latex (gemiddelde ± SD; n = 3).(c) Het cumulatieve aantal cyanobacteriën dat vrijkomt bij de biocomposietadhesietest.(d) Adhesiegegevens versus Tg van de latex (gemiddelde ± StDev; n = 3).e Beslissingsmatrix gebaseerd op toxiciteits- en adhesiegegevens.De verhouding styreen tot butylacrylaat is 1:3 voor “harde” (H) latex, 1:1 voor “normale” (N) en 3:1 voor “zachte” (S).De voorgaande cijfers in de latexcode komen overeen met de inhoud van Texanol.
In de meeste gevallen nam de levensvatbaarheid van de cellen af bij toenemende texanolconcentratie, maar er was voor geen van de stammen een significante correlatie (CCAP 1479/1A: DF = 25, r = -0,208, P = 0,299; PCC 7942: DF = 25, r = – 0,127, P= 0,527).Op afb.Figuur 1b toont de relatie tussen celgroei en glasovergangstemperatuur (Tg).Er is een sterke negatieve correlatie tussen de texanolconcentratie en Tg-waarden (H-latex: DF=7, r=-0,989, P=<0,001; N-latex: DF=7, r=-0,964, P=<0,001 S-latex: DF=7, r=-0,946, P=<0,001).Uit de gegevens bleek dat de optimale Tg voor de groei van S. elongatus PCC 7942 rond de 17 °C lag (Figuur 1b), terwijl S. elongatus CCAP 1479/1A de voorkeur gaf aan Tg onder 0 °C (Figuur 1b).Alleen S. elongatus CCAP 1479/1A had een sterke negatieve correlatie tussen Tg en toxiciteitsgegevens (DF=25, r=-0,857, P=<0,001).
Alle latexen hadden een goede adhesieaffiniteit en geen van hen gaf na 72 uur meer dan 1% cellen vrij (figuur 1c).Er was geen significant verschil tussen de latexen van de twee stammen van S. elongatus (PCC 7942: Scheirer-Ray-Hara-test, Latex*Texanol, DF=4, H=0,903; P=0,924; CCAP 1479/1A: Scheirer- Ray-test).– Hazentest, latex*texanol, DF=4, H=3,277, P=0,513).Naarmate de concentratie Texanol toeneemt, komen er meer cellen vrij (Figuur 1c).vergeleken met S. elongatus PCC 7942 (DF=25, r=-0,660, P=<0,001) (Figuur 1d).Bovendien was er geen statistisch verband tussen Tg en celadhesie van de twee stammen (PCC 7942: DF=25, r=0,301, P=0,127; CCAP 1479/1A: DF=25, r=0,287, P=0,147).
Voor beide soorten waren ‘harde’ latexpolymeren niet effectief.Daarentegen presteerden 4N en 12N het beste tegen S. elongatus PCC 7942, terwijl 4S en 12S het beste presteerden tegen CCAP 1479/1A (Fig. 1e), hoewel er duidelijk ruimte is voor verdere optimalisatie van de polymeermatrix.Deze polymeren zijn gebruikt in semi-batch tests voor de netto CO2-opname.
De fotofysiologie werd gedurende 7 dagen gevolgd met behulp van cellen gesuspendeerd in een waterige latexsamenstelling.Over het algemeen nemen zowel de schijnbare fotosynthesesnelheid (PS) als de maximale PSII-kwantumopbrengst (Fv/Fm) af met de tijd, maar deze afname is ongelijkmatig en sommige PS-datasets vertonen een bifasische respons, wat duidt op een gedeeltelijke respons, hoewel real-time herstel mogelijk is. kortere PS-activiteit (Fig. 2a en 3b).De bifasische Fv/Fm-respons was minder uitgesproken (figuren 2b en 3b).
(a) Schijnbare fotosynthesesnelheid (PS) en (b) maximale PSII-kwantumopbrengst (Fv/Fm) van Synechococcus elongatus PCC 7942 als reactie op latexformuleringen vergeleken met controle-suspensieculturen.De verhouding styreen tot butylacrylaat is 1:3 voor “harde” (H) latex, 1:1 voor “normale” (N) en 3:1 voor “zachte” (S).De voorgaande cijfers in de latexcode komen overeen met de inhoud van Texanol.(gemiddelde ± standaardafwijking; n = 3).
(a) Schijnbare fotosynthesesnelheid (PS) en (b) maximale PSII-kwantumopbrengst (Fv/Fm) van Synechococcus elongatus CCAP 1479/1A als reactie op latexformuleringen vergeleken met controle-suspensieculturen.De verhouding styreen tot butylacrylaat is 1:3 voor “harde” (H) latex, 1:1 voor “normale” (N) en 3:1 voor “zachte” (S).De voorgaande cijfers in de latexcode komen overeen met de inhoud van Texanol.(gemiddelde ± standaardafwijking; n = 3).
Voor S. elongatus PCC 7942 hadden de latexsamenstelling en de Texanolconcentratie geen invloed op PS in de loop van de tijd (GLM, Latex*Texanol*Time, DF = 28, F = 1,49, P = 0,07), hoewel de samenstelling een belangrijke factor was (GLM)., latex*tijd, DF = 14, F = 3,14, P = <0,001) (Fig. 2a).Er was geen significant effect van de Texanol-concentratie in de loop van de tijd (GLM, Texanol*time, DF=14, F=1,63, P=0,078).Er was een significante interactie die Fv/Fm beïnvloedde (GLM, Latex*Texanol*Time, DF=28, F=4,54, P=<0,001).De interactie tussen de latexformulering en de Texanolconcentratie had een significant effect op Fv/Fm (GLM, Latex*Texanol, DF=4, F=180,42, P=<0,001).Elke parameter heeft ook invloed op Fv/Fm in de loop van de tijd (GLM, Latex*Time, DF=14, F=9.91, P=<0.001 en Texanol*Time, DF=14, F=10.71, P=< 0.001).Latex 12H handhaafde de laagste gemiddelde PS- en Fv/Fm-waarden (Fig. 2b), wat aangeeft dat dit polymeer giftiger is.
PS van S. elongatus CCAP 1479/1A was significant verschillend (GLM, latex * Texanol * tijd, DF = 28, F = 2,75, P = <0,001), met latexsamenstelling in plaats van Texanolconcentratie (GLM, Latex*tijd, DF =14, F=6,38, P=<0,001, GLM, Texanol*tijd, DF=14, F=1,26, P=0,239).“Zachte” polymeren 0S en 4S behielden iets hogere PS-prestaties dan controle-suspensies (Mann-Whitney U, 0S versus controles, W = 686,0, P = 0,044, 4S versus controles, W = 713, P = 0,01) en behielden een verbeterde Fv./Fm (Fig. 3a) toont efficiënter transport naar Fotosysteem II.Voor Fv/Fm-waarden van CCAP 1479/1A-cellen was er een significant latexverschil in de loop van de tijd (GLM, Latex*Texanol*Time, DF=28, F=6,00, P=<0,001) (Figuur 3b).).
Op afb.4 toont de gemiddelde PS en Fv/Fm over een periode van 7 dagen als functie van de celgroei voor elke stam.S. elongatus PCC 7942 had geen duidelijk patroon (Fig. 4a en b), maar CCAP 1479/1A vertoonde een parabolische relatie tussen PS (Fig. 4c) en Fv/Fm (Fig. 4d) waarden als de de verhoudingen van styreen en butylacrylaat groeien met verandering.
Verband tussen groei en fotofysiologie van Synechococcus longum op latexpreparaten.(a) Toxiciteitsgegevens uitgezet tegen de schijnbare fotosynthesesnelheid (PS), (b) maximale PSII-kwantumopbrengst (Fv/Fm) van PCC 7942. c Toxiciteitsgegevens uitgezet tegen PS en d Fv/Fm CCAP 1479/1A.De verhouding styreen tot butylacrylaat is 1:3 voor “harde” (H) latex, 1:1 voor “normale” (N) en 3:1 voor “zachte” (S).De voorgaande cijfers in de latexcode komen overeen met de inhoud van Texanol.(gemiddelde ± standaardafwijking; n = 3).
Het biocomposiet PCC 7942 had een beperkt effect op de celretentie, met aanzienlijke celuitloging gedurende de eerste vier weken (Figuur 5).Na de initiële fase van CO2-opname begonnen cellen gefixeerd met 12 N latex CO2 af te geven, en dit patroon bleef bestaan tussen dag 4 en 14 (figuur 5b).Deze gegevens komen overeen met waarnemingen van pigmentverkleuring.De netto CO2-opname begon opnieuw vanaf dag 18. Ondanks celvrijgave (Fig. 5a) accumuleerde het PCC 7942 12 N biocomposiet nog steeds meer CO2 dan de controlesuspensie gedurende 28 dagen, zij het in geringe mate (Mann-Whitney U-test, W = 2275,5; P = 0,066).De absorptiesnelheid van CO2 door latex 12 N en 4 N is 0,51 ± 0,34 en 1,18 ± 0,29 g CO2 g-1 biomassa d-1.Er was een statistisch significant verschil tussen behandeling en tijdsniveau (Chairer-Ray-Hare-test, behandeling: DF=2, H=70,62, P=<0,001 tijd: DF=13, H=23,63, P=0,034), maar het was niet.er was een significante relatie tussen behandeling en tijd (Chairer-Ray-Har-test, tijd*behandeling: DF=26, H=8,70, P=0,999).
Halve batch CO2-opnametests op Synechococcus elongatus PCC 7942-biocomposieten met behulp van 4N- en 12N-latex.(a) Afbeeldingen tonen celafgifte en pigmentverkleuring, evenals SEM-afbeeldingen van het biocomposiet voor en na het testen.Witte stippellijnen geven de plaatsen van celafzetting op het biocomposiet aan.(b) Cumulatieve netto CO2-opname over een periode van vier weken.“Normale” (N) latex heeft een verhouding styreen tot butylacrylaat van 1:1.De voorgaande cijfers in de latexcode komen overeen met de inhoud van Texanol.(gemiddelde ± standaardafwijking; n = 3).
De celretentie was aanzienlijk verbeterd voor stam CCAP 1479/1A met 4S en 12S, hoewel het pigment in de loop van de tijd langzaam van kleur veranderde (Fig. 6a).Biocomposiet CCAP 1479/1A absorbeert CO2 gedurende 84 dagen (12 weken) zonder aanvullende voedingssupplementen.SEM-analyse (Fig. 6a) bevestigde de visuele observatie van het loslaten van kleine cellen.Aanvankelijk werden de cellen ingekapseld in een latexcoating die ondanks celgroei zijn integriteit behield.De CO2-opname was significant hoger dan bij de controlegroep (Scheirer-Ray-Har test, behandeling: DF=2; H=240,59; P=<0,001, tijd: DF=42; H=112; P=<0,001) ( Afb. 6b).Het 12S-biocomposiet behaalde de hoogste CO2-opname (1,57 ± 0,08 g CO2 g-1 biomassa per dag), terwijl de 4S-latex 1,13 ± 0,41 g CO2 g-1 biomassa per dag bedroeg, maar ze verschilden niet significant (Mann-Whitney U test, W = 1507,50; P = 0,07) en geen significante interactie tussen behandeling en tijd (Shirer-Rey-Hara-test, tijd * behandeling: DF = 82; H = 10,37; P = 1,000).
Testen van de CO2-opname van een halve partij met behulp van Synechococcus elongatus CCAP 1479/1A biocomposieten met 4N en 12N latex.(a) Afbeeldingen tonen celafgifte en pigmentverkleuring, evenals SEM-afbeeldingen van het biocomposiet voor en na het testen.Witte stippellijnen geven de plaatsen van celafzetting op het biocomposiet aan.(b) Cumulatieve netto CO2-opname over de periode van twaalf weken.“Zachte” (S) latex heeft een verhouding styreen tot butylacrylaat van 1:1.De voorgaande cijfers in de latexcode komen overeen met de inhoud van Texanol.(gemiddelde ± standaardafwijking; n = 3).
S. elongatus PCC 7942 (Shirer-Ray-Har-test, tijd*behandeling: DF=4, H=3,243, P=0,518) of biocomposiet S. elongatus CCAP 1479/1A (twee-ANOVA, tijd*behandeling: DF=8 , F = 1,79, P = 0,119) (Fig. S4).Biocomposiet PCC 7942 had het hoogste koolhydraatgehalte in week 2 (4 N = 59,4 ± 22,5 gew.%, 12 N = 67,9 ± 3,3 gew.%), terwijl de controlesuspensie het hoogste koolhydraatgehalte had in week 4 (controle = 59,6 ± 2,84%). w/w).Het totale koolhydraatgehalte van het CCAP 1479/1A-biocomposiet was vergelijkbaar met de controlesuspensie, behalve aan het begin van de proef, met enkele veranderingen in de 12S-latex in week 4. De hoogste waarden voor het biocomposiet waren 51,9 ± 9,6 gew.% voor 4S en 77,1 ± 17,0 gew.% voor 12S.
We wilden ontwerpmogelijkheden demonstreren voor het verbeteren van de structurele integriteit van dunne-film latexpolymeercoatings als een belangrijk onderdeel van het korstmos-nabootsende biocomposietconcept zonder in te boeten aan biocompatibiliteit of prestaties.Als de structurele uitdagingen die gepaard gaan met celgroei worden overwonnen, verwachten we aanzienlijke prestatieverbeteringen ten opzichte van onze experimentele biocomposieten, die al vergelijkbaar zijn met koolstofafvangsystemen van andere cyanobacteriën en microalgen.
Coatings moeten niet-giftig en duurzaam zijn, langdurige celadhesie ondersteunen en poreus zijn om een efficiënte CO2-massaoverdracht en O2-ontgassing te bevorderen.Acrylpolymeren van het latextype zijn gemakkelijk te bereiden en worden veel gebruikt in de verf-, textiel- en lijmindustrie30.We combineerden cyanobacteriën met een acryllatexpolymeeremulsie op waterbasis, gepolymeriseerd met een specifieke verhouding styreen/butylacrylaatdeeltjes en verschillende concentraties Texanol.Styreen en butylacrylaat werden gekozen om de fysische eigenschappen te kunnen controleren, vooral de elasticiteit en coalescentie-efficiëntie van de coating (cruciaal voor een sterke en sterk hechtende coating), waardoor de synthese van “harde” en “zachte” deeltjesaggregaten mogelijk werd.Uit toxiciteitsgegevens blijkt dat “harde” latex met een hoog styreengehalte niet bevorderlijk is voor de overleving van cyanobacteriën.In tegenstelling tot butylacrylaat wordt styreen als giftig voor algen beschouwd32,33.Cyanobacteriën-stammen reageerden heel anders op latex, en de optimale glasovergangstemperatuur (Tg) werd bepaald voor S. elongatus PCC 7942, terwijl S. elongatus CCAP 1479/1A een negatief lineair verband met Tg vertoonde.
De droogtemperatuur beïnvloedt het vermogen om een continue uniforme latexfilm te vormen.Als de droogtemperatuur lager is dan de Minimum Film Forming Temperature (MFFT), zullen de polymeerlatexdeeltjes niet volledig coalesceren, wat alleen tot hechting aan het deeltjesgrensvlak leidt.De resulterende films hebben een slechte hechting en mechanische sterkte en kunnen zelfs in poedervorm zijn29.MFFT is nauw verwant aan Tg, dat kan worden gecontroleerd door de monomeersamenstelling en de toevoeging van coalescentiemiddelen zoals Texanol.Tg bepaalt veel van de fysische eigenschappen van de resulterende coating, die zich in een rubberachtige of glasachtige toestand kan bevinden34.Volgens de Flory-Fox-vergelijking35 hangt Tg af van het type monomeer en de relatieve procentuele samenstelling.De toevoeging van coalescentiemiddel kan de MFFT verlagen door intermitterende onderdrukking van de Tg van de latexdeeltjes, waardoor filmvorming bij lagere temperaturen mogelijk is, maar toch een harde en sterke coating vormt omdat het coalescentiemiddel in de loop van de tijd langzaam verdampt of is geëxtraheerd 36 .
Het verhogen van de concentratie Texanol bevordert filmvorming door de polymeerdeeltjes te verzachten (verminderen van Tg) als gevolg van absorptie door de deeltjes tijdens het drogen, waardoor de sterkte van de cohesieve film en celhechting toeneemt.Omdat het biocomposiet wordt gedroogd bij omgevingstemperatuur (~18–20°C), is de Tg (30 tot 55°C) van de “harde” latex hoger dan de droogtemperatuur, wat betekent dat de coalescentie van de deeltjes mogelijk niet optimaal is, wat resulteert in B-films die glasachtig blijven, slechte mechanische en hechtende eigenschappen, beperkte elasticiteit en diffusiviteit30 leiden uiteindelijk tot groter celverlies.Filmvorming uit “normale” en “zachte” polymeren vindt plaats op of onder de Tg van de polymeerfilm, en filmvorming wordt verbeterd door verbeterde coalescentie, wat resulteert in continue polymeerfilms met verbeterde mechanische, cohesieve en hechtende eigenschappen.De resulterende film zal tijdens CO2-afvangexperimenten rubberachtig blijven omdat de Tg dichtbij (“normaal” mengsel: 12 tot 20 ºC) of veel lager (“zacht” mengsel: -21 tot -13 °C) ligt bij omgevingstemperatuur 30 .“Harde” latex (3,4 tot 2,9 kgf mm–1) is drie keer harder dan “normale” latex (1,0 tot 0,9 kgf mm–1).De hardheid van “zachte” latexen kan niet worden gemeten aan de hand van microhardheid vanwege hun overmatige rubberachtigheid en plakkerigheid bij kamertemperatuur.Oppervlaktelading kan ook de hechtingsaffiniteit beïnvloeden, maar er zijn meer gegevens nodig om zinvolle informatie te verschaffen.Alle latexen hielden de cellen echter effectief vast, waarbij minder dan 1% vrijkwam.
De productiviteit van fotosynthese neemt in de loop van de tijd af.Blootstelling aan polystyreen leidt tot membraanverstoring en oxidatieve stress38,39,40,41.De Fv/Fm-waarden van S. elongatus CCAP 1479/1A blootgesteld aan 0S en 4S waren bijna twee keer zo hoog vergeleken met de suspensiecontrole, wat goed overeenkomt met de CO2-opnamesnelheid van het 4S-biocomposiet, evenals met lagere gemiddelde PS-waarden.waarden.Hogere Fv/Fm-waarden geven aan dat elektronentransport naar PSII mogelijk meer fotonen kan leveren42, wat kan resulteren in hogere CO2-fixatiesnelheden.Er moet echter worden opgemerkt dat fotofysiologische gegevens zijn verkregen van cellen die zijn gesuspendeerd in waterige latexoplossingen en niet noodzakelijkerwijs direct vergelijkbaar zijn met volwassen biocomposieten.
Als latex een barrière vormt voor licht- en/of gasuitwisseling, wat resulteert in licht- en CO2-beperking, kan het cellulaire stress veroorzaken en de prestaties verminderen, en als het de O2-afgifte beïnvloedt, fotorespiratie39.De lichttransmissie van de uitgeharde coatings werd geëvalueerd: “harde” latex vertoonde een lichte afname in lichttransmissie tussen 440 en 480 nm (gedeeltelijk verbeterd door de concentratie van Texanol te verhogen als gevolg van verbeterde filmcoalescentie), terwijl “zachte” en “normale” latex Latex vertoonde een lichte afname van de lichttransmissie.vertoont geen merkbaar verliesverlies.De tests, evenals alle incubaties, werden uitgevoerd bij een lage lichtintensiteit (30,5 µmol m-2 s-1), dus alle fotosynthetisch actieve straling als gevolg van de polymeermatrix zal worden gecompenseerd en kan zelfs nuttig zijn bij het voorkomen van foto-inhibitie.bij schadelijke lichtintensiteiten.
Biocomposiet CCAP 1479/1A functioneerde gedurende de 84 dagen van testen, zonder nutriëntenvernieuwing of significant verlies aan biomassa, wat een belangrijk doel van het onderzoek is.Celdepigmentatie kan in verband worden gebracht met een proces van chlorose als reactie op stikstofgebrek om overleving op de lange termijn (rusttoestand) te bereiken, wat cellen kan helpen de groei te hervatten nadat voldoende stikstofaccumulatie is bereikt.De SEM-beelden bevestigden dat de cellen ondanks celdeling in de coating bleven, wat de elasticiteit van de “zachte” latex aantoonde en dus een duidelijk voordeel ten opzichte van de experimentele versie liet zien.“Zachte” latex bevat ongeveer 70% butylacrylaat (in gewicht), wat na droging veel hoger is dan de aangegeven concentratie voor een flexibele coating44.
De netto opname van CO2 was aanzienlijk hoger dan die van de controlesuspensie (respectievelijk 14–20 en 3–8 keer hoger voor S. elongatus CCAP 1479/1A en PCC 7942).Eerder hebben we een CO2-massaoverdrachtsmodel gebruikt om aan te tonen dat de belangrijkste oorzaak van een hoge CO2-opname een scherpe CO2-concentratiegradiënt aan het oppervlak van het biocomposiet is en dat de prestaties van biocomposiet beperkt kunnen worden door weerstand tegen massaoverdracht.Dit probleem kan worden overwonnen door niet-giftige, niet-filmvormende ingrediënten in de latex op te nemen om de porositeit en permeabiliteit van de coating te vergroten26, maar de celretentie kan in gevaar komen omdat deze strategie onvermijdelijk zal resulteren in een zwakkere film20.De chemische samenstelling kan tijdens de polymerisatie worden gewijzigd om de porositeit te vergroten, wat de beste optie is, vooral in termen van industriële productie en schaalbaarheid45.
De prestaties van het nieuwe biocomposiet vergeleken met recente onderzoeken met biocomposieten van microalgen en cyanobacteriën lieten voordelen zien bij het aanpassen van de celbeladingssnelheid (tabel 1)21,46 en met langere analysetijden (84 dagen versus 15 uur46 en 3 weken21).
Het volumetrische gehalte aan koolhydraten in cellen steekt gunstig af bij andere onderzoeken47,48,49,50 waarbij cyanobacteriën zijn gebruikt en wordt gebruikt als een potentieel criterium voor toepassingen voor het afvangen en gebruiken/terugwinnen van koolstof, zoals voor BECCS-fermentatieprocessen49,51 of voor de productie van biologisch afbreekbare bioplastics52 .Als onderdeel van de grondgedachte voor deze studie gaan we ervan uit dat bebossing, zelfs als het wordt beschouwd in het BECCS-concept van negatieve emissies, geen wondermiddel is voor de klimaatverandering en een alarmerend deel van de landbouwgrond in de wereld in beslag neemt6.Als gedachte-experiment werd geschat dat er tegen 2100 tussen de 640 en 950 GtCO2 uit de atmosfeer verwijderd zou moeten zijn om de mondiale temperatuurstijging te beperken tot 1,5°C53 (ongeveer 8 tot 12 GtCO2 per jaar).Om dit te bereiken met een beter presterend biocomposiet (574,08 ± 30,19 t CO2 t-1 biomassa per jaar-1) zou een volumevergroting nodig zijn van 5,5 × 1010 naar 8,2 × 1010 m3 (met een vergelijkbare fotosynthese-efficiëntie), met een inhoud van 196 tot 2,92 miljard liter polymeer.Ervan uitgaande dat 1 m3 biocomposieten 1 m2 landoppervlak in beslag nemen, zal de oppervlakte die nodig is om het beoogde jaarlijkse totale CO2-gehalte te absorberen tussen de 5,5 en 8,17 miljoen hectare liggen, wat overeenkomt met 0,18-0,27% van de oppervlakte die geschikt is voor de levensduur van de gronden in de Verenigde Staten. tropen, en verklein het landoppervlak.behoefte aan BECCS met 98-99%.Opgemerkt moet worden dat de theoretische afvangratio gebaseerd is op de CO2-absorptie gemeten bij weinig licht.Zodra het biocomposiet wordt blootgesteld aan intenser natuurlijk licht, neemt de snelheid van de CO2-opname toe, waardoor de behoefte aan land verder afneemt en de balans verder in de richting van het biocomposietconcept kantelt.De implementatie moet zich echter op de evenaar bevinden voor een constante intensiteit en duur van de achtergrondverlichting.
Het mondiale effect van CO2-bemesting, dat wil zeggen de toename van de vegetatieproductiviteit veroorzaakt door de toegenomen beschikbaarheid van CO2, is op de meeste landgebieden afgenomen, waarschijnlijk als gevolg van veranderingen in de belangrijkste bodemvoedingsstoffen (N en P) en de watervoorraden7.Dit betekent dat fotosynthese op aarde mogelijk niet leidt tot een toename van de CO2-opname, ondanks verhoogde CO2-concentraties in de lucht.In deze context hebben op de grond gebaseerde strategieën ter beperking van de klimaatverandering, zoals BECCS, nog minder kans op succes.Als dit mondiale fenomeen wordt bevestigd, zou ons op korstmos geïnspireerde biocomposiet een belangrijke troef kunnen zijn, waarbij eencellige fotosynthetische watermicroben worden getransformeerd in ‘grondagenten’.De meeste terrestrische planten leggen CO2 vast via C3-fotosynthese, terwijl C4-planten gunstiger zijn voor warmere, drogere habitats en efficiënter zijn bij hogere partiële CO254-drukken.Cyanobacteriën bieden een alternatief dat de alarmerende voorspellingen van een verminderde blootstelling aan kooldioxide in C3-planten zou kunnen compenseren.Cyanobacteriën hebben fotorespiratoire beperkingen overwonnen door een efficiënt koolstofverrijkingsmechanisme te ontwikkelen waarbij hogere partiële CO2-drukken worden gepresenteerd en gehandhaafd door ribulose-1,5-bisfosfaatcarboxylase / oxygenase (RuBisCo) in de omringende carboxysomen.Als de productie van cyanobacteriële biocomposieten kan worden verhoogd, kan dit een belangrijk wapen voor de mensheid worden in de strijd tegen de klimaatverandering.
Biocomposieten (nabootsers van korstmossen) bieden duidelijke voordelen ten opzichte van conventionele suspensieculturen van microalgen en cyanobacteriën, zorgen voor een hogere CO2-opname, minimaliseren de risico's van vervuiling en beloven concurrerende CO2-vermijding.De kosten verminderen het gebruik van land, water en voedingsstoffen aanzienlijk56.Deze studie toont de haalbaarheid aan van de ontwikkeling en productie van een hoogwaardige biocompatibele latex die, in combinatie met een loofahspons als kandidaatsubstraat, kan zorgen voor een efficiënte en effectieve CO2-opname gedurende maanden van operaties, terwijl het celverlies tot een minimum wordt beperkt.Biocomposieten zouden theoretisch ongeveer 570 ton CO2 t-1 biomassa per jaar kunnen opvangen en kunnen belangrijker blijken te zijn dan BECCS-bebossingsstrategieën in onze reactie op de klimaatverandering.Met verdere optimalisatie van de polymeersamenstelling, testen bij hogere lichtintensiteiten en gecombineerd met uitgebreide metabolische engineering kunnen de oorspronkelijke biogeo-ingenieurs van de natuur opnieuw te hulp schieten.
Acryllatexpolymeren werden bereid met behulp van een mengsel van styreenmonomeren, butylacrylaat en acrylzuur, en de pH werd met 0,1 M natriumhydroxide op 7 ingesteld (tabel 2).Styreen en butylacrylaat vormen het grootste deel van de polymeerketens, terwijl acrylzuur helpt de latexdeeltjes in suspensie te houden57.De structurele eigenschappen van latex worden bepaald door de glasovergangstemperatuur (Tg), die wordt geregeld door de verhouding van styreen en butylacrylaat te veranderen, wat respectievelijk ‘harde’ en ‘zachte’ eigenschappen oplevert58.Een typisch acryllatexpolymeer is 50:50 styreen:butylacrylaat 30, dus in dit onderzoek werd latex met deze verhouding ‘normale’ latex genoemd, en latex met een hoger styreengehalte werd latex met een lager styreengehalte genoemd. .“zacht” genoemd als “hard”.
Er werd een primaire emulsie bereid met behulp van gedestilleerd water (174 g), natriumbicarbonaat (0,5 g) en Rhodapex Ab/20 oppervlakteactieve stof (30,92 g) (Solvay) om de 30 monomeerdruppeltjes te stabiliseren.Met behulp van een glazen spuit (Science Glass Engineering) met een spuitpomp werd een secundair aliquot dat styreen, butylacrylaat en acrylzuur bevatte, vermeld in Tabel 2, druppelsgewijs toegevoegd met een snelheid van 100 ml h-1 aan de primaire emulsie gedurende 4 uur (Cole -Palmer, Mount Vernon, Illinois).Bereid een oplossing van polymerisatie-initiator 59 met behulp van dH O en ammoniumpersulfaat (100 ml, 3% w / w).
Roer de oplossing die dHO (206 g), natriumbicarbonaat (1 g) en Rhodapex Ab/20 (4,42 g) bevat met behulp van een bovenroerder (Heidolph Hei-TORQUE waarde 100) met een roestvrijstalen propeller en verwarm tot 82°C in een vat met watermantel in een VWR Scientific 1137P verwarmd waterbad.Een oplossing met verlaagd gewicht van monomeer (28,21 g) en initiator (20,60 g) werd druppelsgewijs aan het van een mantel voorziene vat toegevoegd en gedurende 20 minuten geroerd.Meng de resterende monomeer- (150 ml h-1) en initiator- (27 ml h-1) oplossingen krachtig om de deeltjes in suspensie te houden totdat ze gedurende 5 uur aan de watermantel worden toegevoegd met behulp van respectievelijk 10 ml spuiten en 100 ml in een container .aangevuld met een spuitpomp.De snelheid van de roerder werd verhoogd vanwege de toename van het slurryvolume om het vasthouden van de slurry te garanderen.Na het toevoegen van de initiator en de emulsie werd de reactietemperatuur verhoogd tot 85°C, gedurende 30 minuten goed geroerd bij 450 rpm en vervolgens afgekoeld tot 65°C.Na afkoelen werden aan de latex twee verdringingsoplossingen toegevoegd: tert-butylhydroperoxide (t-BHP) (70% in water) (5 g, 14% op gewichtsbasis) en isoascorbinezuur (5 g, 10% op gewichtsbasis)..Voeg t-BHP druppelsgewijs toe en laat 20 minuten staan.Erythorbinezuur werd vervolgens toegevoegd met een snelheid van 4 ml/uur uit een spuit van 10 ml met behulp van een spuitpomp.De latexoplossing werd vervolgens afgekoeld tot kamertemperatuur en met 0,1 M natriumhydroxide op pH 7 gebracht.
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentaandiol monoisobutyraat (Texanol) – biologisch afbreekbaar coalescentiemiddel met lage toxiciteit voor latexverven 37,60 – werd toegevoegd met een spuit en pomp in drie volumes (0, 4, 12% v/v) als coalescentiemiddel voor latexmengsels om filmvorming tijdens het drogen te vergemakkelijken37.Het percentage vaste stoffen in de latex werd bepaald door 100 µl van elk polymeer in vooraf gewogen aluminiumfoliedoppen te plaatsen en gedurende 24 uur in een oven bij 100°C te drogen.
Voor lichttransmissie werd elk latexmengsel op een microscoopglaasje aangebracht met behulp van een roestvrijstalen druppelkubus, gekalibreerd om films van 100 µm te produceren, en 48 uur bij 20°C gedroogd.De lichttransmissie (gefocust op fotosynthetisch actieve straling, λ 400–700 nm) werd gemeten op een ILT950 SpectriLight spectroradiometer met een sensor op een afstand van 35 cm van een fluorescentielamp van 30 W (Sylvania Luxline Plus, n = 6) – waarbij het licht bron was cyanobacteriën en organismen Composietmaterialen zijn bewaard gebleven.SpectrILight III-softwareversie 3.5 werd gebruikt om de verlichtingssterkte en transmissie in het λ 400-700 nm61-bereik vast te leggen.Alle monsters werden bovenop de sensor geplaatst en onbeklede glasplaatjes werden als controles gebruikt.
Latexmonsters werden toegevoegd aan een siliconen ovenschaal en 24 uur laten drogen voordat ze op hardheid werden getest.Plaats het gedroogde latexmonster op een stalen kap onder een x10 microscoop.Na focusseren werden de monsters beoordeeld op een Buehler Micromet II microhardheidstester.Het monster werd onderworpen aan een kracht van 100 tot 200 gram en de laadtijd werd ingesteld op 7 seconden om een diamanten deuk in het monster te creëren.De afdruk werd geanalyseerd met behulp van een Bruker Alicona x 10 microscoopobjectief met aanvullende vormmeetsoftware.De Vickers-hardheidsformule (Vergelijking 1) werd gebruikt om de hardheid van elke latex te berekenen, waarbij HV het Vickersgetal is, F de uitgeoefende kracht en d het gemiddelde is van de inspringende diagonalen berekend op basis van de hoogte en breedte van de latex.streepjeswaarde.“Zachte” latex kan niet worden gemeten vanwege hechting en rek tijdens de indruktest.
Om de glasovergangstemperatuur (Tg) van de latexsamenstelling te bepalen, werden polymeermonsters in silicagelschalen geplaatst, 24 uur gedroogd, tot 0,005 g gewogen en in monsterschalen geplaatst.De schaal werd afgesloten en in een differentiële scanning-colorimeter geplaatst (PerkinElmer DSC 8500, Intercooler II, Pyris data-analysesoftware)62.De warmtestroommethode wordt gebruikt om referentiebekers en monsterbekers in dezelfde oven te plaatsen met een ingebouwde temperatuursonde om de temperatuur te meten.Er werden in totaal twee hellingen gebruikt om een consistente curve te creëren.De monstermethode werd herhaaldelijk verhoogd van -20°C naar 180°C met een snelheid van 20°C per minuut.Elk begin- en eindpunt wordt gedurende 1 minuut opgeslagen om rekening te houden met temperatuurvertraging.
Om het vermogen van het biocomposiet om CO2 te absorberen te evalueren, werden monsters op dezelfde manier voorbereid en getest als in onze vorige studie31.Het gedroogde en in de autoclaaf behandelde washandje werd in reepjes van ongeveer 1 x 1 x 5 cm gesneden en gewogen.Breng 600 µl van de twee meest effectieve biocoatings van elke cyanobacteriënstam aan op één uiteinde van elke luffastrook, bestrijk ongeveer 1 × 1 × 3 cm, en droog in het donker bij 20 °C gedurende 24 uur.Vanwege de macroporeuze structuur van de luffa ging een deel van de formule verloren, waardoor de cellaadefficiëntie niet 100% was.Om dit probleem te ondervangen werd het gewicht van het droge preparaat op de luffa bepaald en genormaliseerd naar het droge referentiepreparaat.Abiotische controles bestaande uit loofah, latex en steriel voedingsmedium werden op vergelijkbare wijze bereid.
Om een CO2-opnametest met een halve batch uit te voeren, plaatst u het biocomposiet (n = 3) in een glazen buis van 50 ml, zodat het ene uiteinde van het biocomposiet (zonder de biocoating) in contact komt met 5 ml groeimedium, waardoor de voedingsstof kan ontsnappen. door capillaire werking getransporteerd worden..De fles is afgesloten met een butylrubberkurk met een diameter van 20 mm en gekrompen met een zilverkleurige aluminium dop.Eenmaal afgesloten injecteert u 45 ml 5% CO2/lucht met een steriele naald bevestigd aan een gasdichte spuit.De celdichtheid van de controlesuspensie (n = 3) was equivalent aan de celbelasting van het biocomposiet in het voedingsmedium.De tests werden uitgevoerd bij 18 ± 2 °C met een fotoperiode van 16:8 en een fotoperiode van 30,5 µmol m-2 s-1.Elke twee dagen werd de hoofdruimte verwijderd met een gasdichte spuit en geanalyseerd met een CO2-meter met infraroodabsorptie GEOTech G100 om het percentage geabsorbeerde CO2 te bepalen.Voeg een gelijk volume CO2-gasmengsel toe.
% CO2 Fix wordt als volgt berekend: % CO2 Fix = 5% (v/v) – schrijf %CO2 (vergelijking 2) waarbij P = druk, V = volume, T = temperatuur en R = ideale gasconstante.
De gerapporteerde CO2-opnamesnelheden voor controlesuspensies van cyanobacteriën en biocomposieten werden genormaliseerd voor niet-biologische controles.De functionele eenheid van g biomassa is de hoeveelheid droge biomassa die op het washandje is geïmmobiliseerd.Het wordt bepaald door loofah-monsters voor en na celfixatie te wegen.Rekening houden met de celladingsmassa (biomassa-equivalent) door de preparaten voor en na het drogen afzonderlijk te wegen en door de dichtheid van het celpreparaat te berekenen (vergelijking 3).Er wordt aangenomen dat celpreparaten homogeen zijn tijdens fixatie.
Voor statistische analyses werd gebruik gemaakt van Minitab 18 en Microsoft Excel met de RealStatistics add-in.Normaliteit werd getest met behulp van de Anderson-Darling-test, en gelijkheid van varianties werd getest met behulp van de Levene-test.Gegevens die aan deze aannames voldeden, werden geanalyseerd met behulp van tweewegvariantieanalyse (ANOVA) met de Tukey-test als post-hocanalyse.Tweerichtingsgegevens die niet voldeden aan de aannames van normaliteit en gelijke variantie werden geanalyseerd met behulp van de Shirer-Ray-Hara-test en vervolgens de Mann-Whitney U-test om de significantie tussen behandelingen te bepalen.Gegeneraliseerde lineaire gemengde (GLM) modellen werden gebruikt voor niet-normale gegevens met drie factoren, waarbij de gegevens werden getransformeerd met behulp van de Johnson-transformatie63.Momentcorrelaties van Pearson-producten werden uitgevoerd om de relatie tussen Texanolconcentratie, glasovergangstemperatuur en latextoxiciteit en adhesiegegevens te evalueren.
Posttijd: 05-jan-2023