The Push to Scale Plant-Based Plastics
植物由来プラスチックの規模を拡大する動き
要約(英語):
FabricNano, a London-based startup, has set its sights on changing the production of petrochemical-derived and fermented materials by leveraging biological components. “Big chemical companies, some of which are our clients, want to make bio-based plastics at cost parity with things like PET plastic,” said its co-founder Grant Aarons. However, most of the proteins used to trigger these reactions are destroyed or degraded in the process.
要約(日本語):
ロンドンに拠点を置く新興企業であるFabricnanoは、生物学的成分を活用することにより、石油化学由来および発酵材料の生産を変えることに照準を合わせています。「私たちのクライアントである大手化学会社は、ペットプラスチックのようなものと犠牲を払ってバイオベースのプラスチックを作りたいと思っています」と、共同設立者のグラント・アーロンは言いました。ただし、これらの反応をトリガーするために使用されるタンパク質のほとんどは、プロセスで破壊または分解されます。
本文:
Gian M. Volpicelli If you are wondering what the future of manufacturing looks like, all you need to do is visit the fourth floor of a brick building in the London borough of Camden. There, in a Biosafety Level 2 laboratory obtained from refitting half of an open-plan office, chemists and biologists in goggles and white coats are busy operating bulky machinery and parsing the contents of reactors and vats filled with a thick yellow goo. On the other side of the lab’s thick glass partitions, employees sporting hoodies and eating from Itsu lunch boxes confirm that we are still in the HQ of a London tech startup. Its name is FabricNano.
Gian M. Volpicelli製造の未来がどのように見えるか疑問に思っているなら、カムデンのロンドン自治区にあるレンガ造りの建物の4階を訪れるだけです。そこでは、オープンプランのオフィスの半分を補充したバイオセーフティレベル2の研究室で、ゴーグルや白いコートの化学者と生物学者はかさばる機械で動作し、厚い黄色のグーで満たされた原子炉とバットの内容物を解析するのに忙しい。ラボの厚いガラスのパーティションの反対側では、従業員がパーカーを着用し、ITSUランチボックスで食事をしている従業員は、私たちがまだロンドンのハイテクスタートアップの本部にいることを確認しています。その名前はFabricnanoです。
Born in 2018 courtesy of “startup factory” accelerator Entrepreneur First, the company has set its sights on changing the production of petrochemical-derived and fermented materials—chief among them: plastic—by leveraging biological components. In other words, if FabricNano has its way, companies producing plastic would ditch oil and use proteins instead.
2018年に「スタートアップファクトリー」アクセラレーターの起業家が最初に生まれた同社は、生物学的成分を活用することにより、石油化学由来の発酵材料の生産(それらの中ではプラスチック)の生産を変更することに目を向けました。言い換えれば、Fabricnanoがその方法を持っている場合、プラスチックを生産する企業はオイルを捨てて、代わりにタンパク質を使用します。
“Big chemical companies, some of which are our clients, want to make bio-based plastics at cost parity with things like PET plastic,” explains Grant Aarons, the company’s cofounder and CEO. “And if you’re using a bio-based plastic, it’s more biodegradable.” Featured Video Bill Nye Answers Science Questions From Twitter – Part 4 The process for creating products and materials by harnessing enzymes (proteins with the ability to accelerate chemical reactions) is well known: The ubiquitous high-fructose corn syrup that infests US foodstuffs is made by mixing cornstarch with a trio of proteins. “It looks like an assembly line: like, you’re just taking your input chemical, your feedstock. You’re putting it into the enzyme, handing it off to the next one, and making an ultimate product,” says FabricNano vice president for operations Eliza Eddison. “We can’t help but see it like Henry Ford’s assembly line.” But when it comes to producing more sophisticated materials such as plastic, biomanufacturing falls short. Most of the proteins used to trigger these reactions are destroyed or degraded in the process, making it too expensive to make stuff at scale. It is by addressing that issue that FabricNano hopes to jump-start the industry and make it competitive. The secret, Aarons says, was finding the right kind of support to bind the proteins to. “If you put them physically on to a surface, you change the geometry of the protein,” he explains. “So it changes and it doesn’t work anymore.” FabricNano’s idea was to bind proteins to strands of lab-made DNA, a material that had never been seriously experimented with in the industry. The team—which at the time still comprised cofounder Ferdinando Randisi, who had studied DNA theoretical biophysics at the University of Oxford—found that, indeed, when bound to a DNA scaffolding, the proteins did not get damaged, allowing them to keep working for much longer, making biomanufacturing cheaper.
「私たちのクライアントである大手化学会社は、ペットプラスチックのようなものとともにパリティでバイオベースのプラスチックを作りたいと思っています」と、同社の共同設立者兼CEOであるグラントアーロンは説明します。 「そして、バイオベースのプラスチックを使用している場合、それはより生分解性です。」注目のビデオビルNYE回答Twitterからの科学の質問 – パート4酵素を活用して製品と材料を作成するプロセス(化学反応を加速する能力を備えたタンパク質)はよく知られています。コーンスターチとトリオのタンパク質を混合します。 「組み立てラインのように見えます。入力化学物質、原料を摂取しているだけです。あなたはそれを酵素に入れて、それを次のものに引き渡し、究極の製品を作ります」と、Operations Eliza EddisonのFabricnano副社長は言います。 「ヘンリーフォードの組立ラインのように見えるしかありません。」しかし、プラスチックなどのより洗練された素材の生産に関しては、バイオ製造は不足しています。これらの反応をトリガーするために使用されるタンパク質のほとんどは、その過程で破壊または分解され、大規模なものを作るには高すぎます。その問題に対処することで、ファブリックナノが業界をジャンプして競争力を高めることを望んでいることです。秘密は、タンパク質を結合するための正しい種類のサポートを見つけることだったとアーロンは言います。 「表面に物理的に置くと、タンパク質の幾何学を変えます」と彼は説明します。 「それで、それは変化し、もう機能しません。」 Fabricnanoのアイデアは、タンパク質をラボで作ったDNAの鎖に結合することでした。これは、業界で真剣に実験されたことのない材料です。チームは、オックスフォード大学でDNA理論的生物物理学を研究していた共同設立者のフェルディナンド・ランディシでまだ構成されていましたが、実際には、DNA足場に縛られたときにタンパク質が損傷を受けず、彼らが働き続けることができるようになりました。はるかに長く、バイオ製造を安くします。
“The proteins are not hurt when they sit on the DNA,” Aarons says. The company managed to bring down the cost of DNA production significantly—yet it eventually realized that relying on DNA would always be too expensive for industrial-scale production. Eventually, however, FabricNano found a way to parlay the intuition underpinning its DNA-based work into a method that has the same benefits, but does not require using DNA.
「タンパク質はDNAに座っても痛くない」とアーロンは言う。同社は、DNA生産のコストを大幅に削減することができました。最終的には、DNAに依存することは産業規模の生産には常に高すぎることに気付きました。しかし、最終的には、Fabricnanoは、DNAベースの作業を同じ利点を持つ方法に支える直感を格納する方法を見つけましたが、DNAを使用する必要はありません。
“We were able to move away from DNA and still retain this innovation in this benefit,” Aarons says. “It’s the same principle, but with a different support.” How exactly this system works FabricNano will not say, as the relevant patent registrations have not been finalized yet. But chemical, pharmaceutical, and engineering companies—including chemical giant Sumitomo Chemical America—have already started partnering with FabricNano. “We envision operating effectively at an industrial scale within three years,” Eddison says.
「私たちはDNAから離れ、この革新をこの革新を維持することができました」とアーロンは言います。「それは同じ原則ですが、異なるサポートがあります。」関連する特許登録はまだ確定していないため、このシステムがFabricnanoがどのように機能するかは言わないでしょう。しかし、化学大手のSumitomo Chemical Americaを含む化学、医薬品、およびエンジニアリング会社は、すでにFabricNanoと提携し始めています。「私たちは、3年以内に産業規模で効果的に活動することを想定しています」とエディソンは言います。
On November 2, 2022, FabricNano’s CEO and cofounder Grant Aarons will be speaking at WIRED Impact, Europe’s leading one-day event examining the fast-changing world of sustainability and ESG. Find out more and book your ticket here.
2022年11月2日、FabricnanoのCEO兼共同設立者のGrant Aaronsは、SustainabilityとESGの急速に変化する世界を調べるヨーロッパの主要な1日イベントであるWired Impactで講演します。詳細については、ここでチケットを予約してください。
This article appears in the November/December 2022 issue of WIRED UK magazine.
この記事は、Wired UK Magazineの2022年11月/12月号に掲載されています。
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