1. Understanding the mechanisms of lipid extraction from microalga Chlamydomonas reinhardtii after electrical field solicitations and mechanical stress within a microfluidic device
- Author
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Dominique Pareau, Pierre Bodénès, Bruno Le Pioufle, Filipa Lopes, Olivier Français, Sakina Bensalem, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors (SATIE-BIOMIS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux - EA 4038 (LGPM), CentraleSupélec, École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan), ESIEE Paris, Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes (ESYCOM), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, Bio-MIcroSystèmes et BioSensors ( SATIE-BIOMIS ), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles ( SIAME ), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Université de Cergy Pontoise ( UCP ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie ( SATIE ), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ), Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux - EA 4038 ( LGPM ), École normale supérieure - Cachan ( ENS Cachan ), Electronique, Systèmes de communication et Microsystèmes ( ESYCOM ), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM ) -Université Paris-Est Marne-la-Vallée ( UPEM ) -ESIEE Paris, Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SATIE-SIAME), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris, and Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-ESIEE Paris-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)
- Subjects
0106 biological sciences ,0301 basic medicine ,[ SDV.BV ] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology ,Environmental Engineering ,[SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology ,Microfluidics ,Chlamydomonas reinhardtii ,Bioengineering ,[SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology ,01 natural sciences ,Cell membrane ,Stress (mechanics) ,Cell wall ,03 medical and health sciences ,010608 biotechnology ,Lab-On-A-Chip Devices ,medicine ,Microalgae ,[SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology ,[SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics ,Waste Management and Disposal ,Biodiesel ,biology ,[ SDV.BC ] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology ,Renewable Energy, Sustainability and the Environment ,Chemistry ,[ SDV.BIO ] Life Sciences [q-bio]/Biotechnology ,General Medicine ,biology.organism_classification ,Lipids ,Solvent ,030104 developmental biology ,medicine.anatomical_structure ,Biodiesel production ,Biophysics ,[ SPI.NANO ] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics ,Stress, Mechanical - Abstract
International audience; One way envisioned to overcome part of the issues biodiesel production encounters today is to develop a simple, economically viable and eco-friendly process for the extraction of lipids from microalgae. This study investigates the lipid extraction efficiency from the microalga Chlamydomonas reinhardtii as well as the underlying mechanisms. We propose a new methodology combining a pulsed electric field (PEF) application and mechanical stresses as a pretreatment to improve lipid extraction with solvents. Cells enriched in lipids are therefore submitted to electric field pulses creating pores on the cell membrane and then subjected to a mechanical stress by applying cyclic pressures on the cell wall (using a microfluidic device). Results showed an increase in lipid extraction when cells were pretreated by the combination of both methods. Microscopic observations showed that both pretreatments affect the cell structure. Finally, the dependency of solvent lipid extraction efficiency with the cell wall structure is discussed.
- Published
- 2018
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