光合成微生物は、光エネルギーを利用して二酸化炭素を環境に優しい条件下で有用な化合物に変換できる。しかし、現在の光合成生産システムの多くは、大量の水を必要とし、細胞を均一に分散させるために強力な攪拌を必要とする液体媒体で自由に増殖する細胞に依存している。これは、プロセスの資源とエネルギーの要件を増加させる。

研究者らは、特別に設計されたナノセルロースフィルム内にエンジニアリングされたシアノバクテリアを封入することで、これらの制限を克服した。これらのフィルムは、光合成を行い、大気中の二酸化炭素から目的の化学物質を生産しながら、細胞の水分を保持し、光透過性を提供する支持媒体を提供する。このバイオハイブリッドアプローチは、細胞の自然な能力を支持材料の制御可能な特性と組み合わせる。

エチレンを生産するシアノバクテリアを含むナノセルロースフィルムは、連続流バイオフィルムリアクターで4ヶ月以上生産性を維持し、類似の液体培養に比べて約2倍のエチレンを生産した。この研究は、光合成生物生産が実用的な応用のために長期的で再生可能な解決策を提供できることを示している。