Polymères biodégradables innovants : une alternative thermiquement stable aux plastiques traditionnels

ParisDes chercheurs progressent dans la création de polymères produits par des bactéries qui pourraient transformer l'industrie du plastique. Les plastiques traditionnels comme le PET et le polystyrène sont appréciés pour leur solidité et leur résistance à la chaleur. Cependant, ces plastiques sont fabriqués à partir de pétrole et sont nuisibles pour l'environnement. Des scientifiques de l'Institut Avancé de Science et de Technologie de Corée ont développé un polymère biodégradable aux propriétés similaires en utilisant des bactéries modifiées.

Principales avancées de cette recherche :

• Innovation d'une nouvelle voie métabolique pour qu'E. coli produise des monomères aromatiques.
• Utilisation de simulations informatiques pour concevoir une enzyme polymérase hautement efficace.
• Développement d'un polymère biodégradable aux propriétés physiques prometteuses pour des applications biomédicales.

Le nouveau polymère, poly(D phényllactate), se distingue par sa composition exclusivement à partir de monomères aromatiques. Auparavant, les techniques permettaient uniquement de créer des polymères avec un mélange de monomères aromatiques et aliphatiques. Les scientifiques ont modifié des enzymes provenant de divers microorganismes pour mettre au point une voie métabolique. Cette voie permet à E. coli de produire et de gérer ces composés aromatiques habituellement toxiques.

L'équipe a fait un grand pas en avant en utilisant des simulations informatiques pour créer une enzyme polymérase capable d'assembler ces monomères de manière efficace. Les enzymes naturelles ne fonctionnent pas aussi bien. Après de nombreux ajustements, les bactéries modifiées ont produit 12,3 grammes de polymère par litre dans les cuves de fermentation. Bien que ce rendement soit prometteur, il doit atteindre 100 grammes par litre pour être rentable commercialement.

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Ce polymère pourrait être très utile pour la distribution de médicaments, car il se décompose dans le corps tout en restant stable à diverses températures. Cette stabilité est cruciale pour maintenir l'efficacité des médicaments. Cependant, à l'heure actuelle, ce polymère n'est pas aussi résistant que le PET standard utilisé dans l'industrie, ce qui nécessite des améliorations supplémentaires.

L'équipe de recherche envisage de développer de nouveaux types de monomères aromatiques afin de produire des polymères avec des propriétés chimiques et physiques variées. Ils souhaitent également augmenter la production et améliorer le processus de récupération pour une utilisation commerciale. En cas de succès, cette méthode pourrait remplacer une grande part des plastiques dérivés du pétrole, contribuant ainsi à réduire le changement climatique et la pollution plastique mondiale.

Cette recherche bénéficie du soutien d'organisations clés telles que la Fondation Nationale de la Recherche et le Ministère coréen des Sciences et des TIC, ce qui témoigne de son potentiel impact. La réussite de cette méthode dépend d'une collaboration internationale continue afin de la rendre évolutive et rentable. L'amélioration de ces polymères biotechnologiques pourrait mener à des pratiques de fabrication plus durables.