Towards a better understanding of the flocculation/flotation mechanism of the marine microalgae Phaeodactylum tricornutum under increased pH using atomic force microscopy

Autor: Pascal Guiraud, Vincent Gernigon, Cécile Formosa-Dague, Mickaël Castelain, F. Daboussi
Přispěvatelé: Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Fédération de Recherche Fluides, Energie, Réacteurs, Matériaux et Transferts (FERMAT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Équipe Ingénierie pour les sciences du vivant (LAAS-ELIA), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, AgreenSkills fellowship programme from the EU's Seventh Framework Programme [FP7-609398], European Project: 609398,EC:FP7:PEOPLE,FP7-PEOPLE-2013-COFUND,AGREENSKILLSPLUS(2014), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique (LAAS-TEAM)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Algal Research-Biomass, Biofuels and Bioproducts
Algal Research-Biomass, Biofuels and Bioproducts, Elsevier, 2018, 33, pp.369-378. ⟨10.1016/j.algal.2018.06.010⟩
Algal Research-Biomass, Biofuels and Bioproducts, 2018, 33, pp.369-378. ⟨10.1016/j.algal.2018.06.010⟩
ISSN: 2211-9264
DOI: 10.1016/j.algal.2018.06.010⟩
Popis: International audience; In the context of climate change, the interest for sustainable sources to produce energy is growing. One promising resource for biofuel production is microalgae, but their industrial use is limited by the lack of efficient harvesting techniques. In this study, we use a multi-scale approach to understand the magnesium hydroxide-mediated flocculation/flotation mechanism of Phaeodactylum tricornutum, an effective oil-producer diatom, under high pH. While flotation experiments give a population-scale quantification of the efficiency of flocculation/flotation using magnesium or calcium hydroxide, or at increased pH, AFM allows probing the mechanical properties of the cells at different pH values. Finally we develop an original strategy to functionalize AFM tips with hydroxide particles that we use in multiparametric imaging experiments to understand at the molecular scale the forces driving the adhesion of hydroxide particles to cells. Altogether, our results give a better understanding of the molecular mechanism underlying alkaline flocculation/flotation, paving the way towards the development of low-cost flocculant-free flotation harvesting processes.
Databáze: OpenAIRE
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