Los microorganismos fotosintéticos pueden convertir el dióxido de carbono en compuestos útiles en condiciones respetuosas con el medio ambiente utilizando energía lumínica. Sin embargo, la mayoría de los sistemas de producción fotosintéticos actuales se basan en células que crecen libremente en medios líquidos, lo que requiere grandes cantidades de agua y una agitación intensa para distribuir las células de manera uniforme. Esto aumenta los requisitos de recursos y energía del proceso.
Los investigadores superaron estas limitaciones al incrustar cianobacterias modificadas genéticamente en películas de nanocelulosa especialmente diseñadas. Estas películas proporcionan un medio de soporte que mantiene la hidratación de las células y permite la permeabilidad a la luz, mientras que las células realizan la fotosíntesis y producen el químico objetivo a partir del dióxido de carbono atmosférico. Este enfoque biohíbrido combina las capacidades naturales de las células con las propiedades controlables de los materiales de soporte.
Las cianobacterias que producen etileno en películas de nanocelulosa permanecieron productivas durante más de cuatro meses en un reactor de biopelícula de flujo continuo, produciendo aproximadamente el doble de etileno que cultivos líquidos similares. Este estudio demuestra que la bioproducción fotosintética puede ofrecer soluciones sostenibles y a largo plazo para aplicaciones prácticas.