미세유체가 효소 스크리닝의 속도를 높인다(사진: 카비오스)

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플라스틱과 직물의 라이프사이클을 혁신하기 위한 생물 기술 개발 및 산업화의 개척자인 카비오스(유로넥스트 그로스 파리: ALCRB)(파리:ALCRB)는 폴 파스칼 연구센터(CNRS 및 보르도 대학교의 공동 연구 단위, 미세유체 공학 전문)와 파트너십을 체결하여 개발한 미세유체 기술을 사용해 효소 스크리닝 프로세스의 속도를 높였다. 이 최첨단 기술을 통해 단 하루 만에 수백만 가지 효소를 스크리닝할 수 있어 PET를 분해하는 효소를 최적화하는 프로세스가 빨라지게 된다. 이러한 경쟁 우위를 통해 카비오스는 R&D 단계와 특허받은 효소 생산 사이의 시간을 단축하여 플라스틱 오염에 대한 구체적인 솔루션을 훨씬 더 빠르게 개발할 수 있다.

카비오스 최고과학책임자인 알레인 마티(Alain Marty) 교수는 “1년 전에 스크리닝 프로세스에 미세유체를 적용한 이후, 수백만 가지 효소를 분석했는데, 과거라면 몇 년이 걸렸을 양”이라면서 “이 기술은 기록적인 시간 내에 다양한 효소에 접근할 수 있게 해준다. 미세유체를 사용해 우리는 2020년 네이처(Nature) 저널에 발표된 효소를 최적화할 수 있었고, 2025년이 되면 우리의 첫 번째 산업용 레퍼런스 유닛에서 사용될 최적화된 효소가 탄생했다”고 설명했다.

“미세유체는 이미 생물학적 샘플을 분석하기 위한 의료 진단에 널리 사용되고 있다. 새로운 산업 응용 분야에 사용하기 위해 우리를 찾아온 건 카비오스가 처음이었다”고 보르도 대학 교수 및 CNRS 주최 폴 파스칼 연구센터 팀장인 장 크리스토프 바레(Jean-Christophe Baret)는 말했다. “플라스틱 오염 감소와 같은 환경적 대의를 위해 미세유체의 힘을 사용하는 새로운 방법을 개발하게 되어 매우 기쁘다.”

미세유체: 액적의 과학

미세유체는 매우 적은 양의 액체를 처리하는 장치의 생산을 허용한다. 생성된 각 액적은 피코리터 범위(10-12 리터) 체적에 PET 해중합 작용으로 스크리닝할 특정 효소를 함유하고 있는 한 개의 독립된 미세 반응기로 볼 수 있다. 이 액적은 마이크로칩 크기의 분석 장치를 통해 이동하여 초당 150가지 효소를 스크리닝할 수 있는 초고속 처리량을 허용한다.

이전에는 기존의 로봇 시스템을 통해 밀리리터 범위(10-3 리터)의 체적에 약 분당 한 가지 효소를 마이크로플레이트 형식으로 스크리닝할 수 있었다.

보다 효율적이거나 새로운 효소를 스크리닝하기 위해 미세유체를 사용하는 방식은 앞으로 널리 채택되어, 바이오프로세싱의 개발을 가속할 것이다. 현재 카비오스가 PET 해중합 공정 개발에 사용하고 있는 미세유체는 폴리아미드와 같은 다른 유형의 플라스틱을 위한 새로운 효소 개발을 가속하는 데 사용되어야 한다.

미세 유체 전공 카비오스 연구원

미세유체 공정에는 특별한 전문 지식이 요구된다. 현재 카비오스에서 두 명의 연구원이 미세유체에 전념하고 있으며 INSA[4] 툴루즈에서 운영하는 TBI[3]와의 협력 연구실에서 활동한다. 효소 공학 및 미세유체학 연구원인 알렉산드라 토진(Alexandra Tauzin)과 로보틱스 전문 엔지니어인 알렉상드르 질(Alexandre Gilles)이 폴 파스칼 연구센터와 협력하여 연구하고 있다.

Carbios 소개

2011년에 트러플 캐피탈(Truffle Capital)에 의해 설립된 카비오스는 생물학적 및 혁신적 프로세스를 개발하는 친환경 화학 회사이다. 자사의 고유한 효소와 플라스틱 결합 접근법을 통해 Carbios는 플라스틱과 텍스타일 오염이라는 우리 시대의 중요한 과제를 담당하여 새로운 소비자 기대치와 광범위한 생태학적 전환이라는 도전을 해결하는 것을 목적으로 한다. 카비오스는 모든 유형의 PET(폴리에스터로 만든 병, 트레이 및 직물 내의 지배적 중합체)를 버진 플라스틱과 동등한 품질을 가진 새로운 PET 플라스틱을 만드는 데 재사용 가능한 기본 성분으로 분해한다. 세계 최초의 이러한 PET 혁신은 2020년 4월 권위 있는 학술지인 네이처(Nature)의 표지에 실린 과학 논문에서 인정을 받았다. 카비오스는 2021년에 클레르몽페랑에서 자사의 데모 플랜트를 성공적으로 시작했고, 이제 공정 산업화에서 한 단계 더 나아가기 위해 인도라마 벤처스(Indorama Ventures)와 파트너십을 통해 최초의 유닛을 건설하고 있다.

2017년에 카비오스와 로레알(L’Oréal)은 고유한 재활용 기술의 산업화에 기여하기 위해 컨소시엄을 공동 설립하였다. 지속 가능한 개발을 위한 혁신적 솔루션 개발에 역점을 두는 네슬레 워터스(Nestlé Waters), 펩시(PepsiCo) 및 선토리 베버리지 앤 푸드 유럽(Suntory Beverage & Food Europe)이 2019년 4월에 이 컨소시엄에 합류했다. 2022년에 카비오스는 온(On), 파타고니아(Patagonia), 푸마(PUMA) 및 살로몬(Salomon)과 이 회사 제품의 재활용성 및 순환성을 촉진하는 솔루션 개발을 위한 협약을 체결하였다. 필립스 반 호이젠(PVH Corp.)은 2023년 1월에 이 컨소시엄에 합류했다.

카비오스는 또한 PLA 기반(바이오 원료 고분자) 일회용 플라스틱을 위한 효소 생물 분해 기술도 개발하였다. 이 기술은 플라스틱 제품을 중심으로 효소를 통합하여 실온에서 100% 퇴비화 가능한 신세대 플라스틱을 만들 수 있다.

웹사이트: www.carbios.com/en 

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카비오스(ISIN FR0011648716/ALCRB)는 프랑스 거주자가 중소기업에 투자하여 소득세 환급 혜택을 볼 수 있는 정부 프로그램인 PEA-PME 적격 기업이다.

번역본은 정보 참고용이다. 본 보도자료의 불문본과 영문본 사이에 차이가 있을 경우 영문본이 우선한다.

[1] 폴 파스칼 연구 센터(Centre de Recherche Paul Pascal, CRPP)

[2] 국립 과학 연구 센터(Centre National de la Recherche Scientifique, CNRS = National Center for Scientific Research)

[3] 툴루즈 생명공학 연구소(Toulouse Biotechnology Institute)

[4] 국립응용과학연구소(National Institute of Applied Sciences)

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