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Biocoatings : challenges to expanding the functionality of waterborne latex coatings by incorporating concentrated living microorganisms / Michael C. Flickinger in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH, Vol. 14, N° 4 (07/2017)
[article]
Titre : Biocoatings : challenges to expanding the functionality of waterborne latex coatings by incorporating concentrated living microorganisms Type de document : texte imprimé Auteurs : Michael C. Flickinger, Auteur ; Oscar I. Bernal, Auteur ; Mark J. Schulte, Auteur ; Jessica Jenkins Broglie, Auteur ; Christopher J. Duran, Auteur ; Adam Wallace, Auteur ; Charles B. Mooney, Auteur ; Orlin D. Velev, Auteur Année de publication : 2017 Article en page(s) : p. 791-808 Note générale : Bibliogr. Langues : Américain (ame) Catégories : Biotechnologie
EnzymesUne enzyme est une protéine dotée de propriétés catalytiques. Pratiquement toutes les biomolécules capables de catalyser des réactions chimiques dans les cellules sont des enzymes ; certaines biomolécules catalytiques sont cependant constituées d'ARN et sont donc distinctes des enzymes : ce sont les ribozymes.
Une enzyme agit en abaissant l'énergie d'activation d'une réaction chimique, ce qui accroît la vitesse de réaction. L'enzyme n'est pas modifiée au cours de la réaction. Les molécules initiales sont les substrats de l'enzyme, et les molécules formées à partir de ces substrats sont les produits de la réaction. Presque tous les processus métaboliques de la cellule ont besoin d'enzymes pour se dérouler à une vitesse suffisante pour maintenir la vie. Les enzymes catalysent plus de 5 000 réactions chimiques différentes2. L'ensemble des enzymes d'une cellule détermine les voies métaboliques qui peuvent avoir lieu dans cette cellule. L'étude des enzymes est appelée enzymologie.
Les enzymes permettent à des réactions de se produire des millions de fois plus vite qu'en leur absence. Un exemple extrême est l'orotidine-5'-phosphate décarboxylase, qui catalyse en quelques millisecondes une réaction qui prendrait, en son absence, plusieurs millions d'années3,4. Comme tous les catalyseurs, les enzymes ne sont pas modifiées au cours des réactions qu'elles catalysent, et ne modifient pas l'équilibre chimique entre substrats et produits. Les enzymes diffèrent en revanche de la plupart des autres types de catalyseurs par leur très grande spécificité. Cette spécificité découle de leur structure tridimensionnelle. De plus, l'activité d'une enzyme est modulée par diverses autres molécules : un inhibiteur enzymatique est une molécule qui ralentit l'activité d'une enzyme, tandis qu'un activateur de cette enzyme l'accélère ; de nombreux médicaments et poisons sont des inhibiteurs enzymatiques. Par ailleurs, l'activité d'une enzyme décroît rapidement en dehors de sa température et de son pH optimums.
Microorganismes
Procédés de fabrication
Revêtements en phase aqueuse:Peinture en phase aqueuseTags : Biopeinture Biocatalyseurs 'Peinture en phase aqueuse''Revêtements nanoporeux' 'Ingénierie microbienne dans les peinture' Bioabsorbeurs 'Tolérance à la dessiccation' Index. décimale : 667.9 Revêtements et enduits Résumé : Biocoatings concentrate living, nongrowing microbes in nanoporous adhesive polymer films. Any microbial activity or trait of interest can be intensified and stabilized in biocoatings. These films will dramatically expand the functionality of waterborne coatings. Many microbes contain enzyme systems which are unstable when purified. Therefore, thin polymer coatings of active microbes are a revolutionary approach to stabilize living cells as industrial or environmental biocatalysts. We have demonstrated that some microbes survive polymer film formation embedded in nontoxic adhesive waterborne binders by controlling formulation and drying. Biocoatings can be a single layer of randomly oriented microbes or highly structured multilayer films combining monolayers of different types of microbes on solid, porous, or flexible substrates. They can be formed by drawdown or ink-jet deposition, convective sedimentation assembly, dielectrophoresis, or coated onto or embedded within papers. Controlled drying generates nanoporous microstructure; the pores are filled with a carbohydrate glass which stabilizes the entrapped dehydrated microbes. When the coating is rehydrated, the carbohydrates diffuse out generating nanopores. The activity of biocoatings can be 100s of g L−1 (coating volume) h−1 stabilized for 100–1000s of hours, and therefore, they represent a new approach to process intensification (PI) using thin liquid film bioreactors. A current challenge is that many microbes being engineered as environmental, solar, or carbon recycling biocatalysts do not naturally survive film formation. The mechanisms of dehydration damage that occur during biocoating formulation, ambient drying, and during dry storage have begun to be studied. Critical to preserving microbe viability are minimizing osmotic stress, toxic monomers, biocides, and utilizing polymer chemistries that generate strong wet adhesion with arrested coalescence (nanoporosity). Therefore, controlling desiccation, drying rate/uniformity, and residual moisture are important. Optimization of biocoating activity can be affected at multiple stages—cellular engineering prior to coating (preadaptation), formulation, deposition (film thickness), film formation/drying (generates microstructure), dry storage (minimize metabolic activity), and rehydration. Gene induction (activation) leading to enzyme synthesis following rehydration has been demonstrated. However, little is known about gene regulation in nongrowing microbes. Challenges to optimizing biocoating activity include generating stable film porosity, strong wet adhesion, control of residual water content/form/distribution, and nondestructive measurement of entrapped microbe viability and activity. Indirect methods to measure viability include vital staining, enzyme activity, reporter genes, response to light, confocal fluorescent microscopy, and ATP content. Microbes containing stress-inducible reporter genes can be used to monitor cell stress during formulation, film formation, and drying. Future cellular engineering to optimize biocoatings includes desiccation tolerance, light reactivity (photoefficiency), response to oxidative stress, and cell surface-to-polymer or substrate adhesion. Preservation of microbial activity in waterborne coatings could lead to high intensity biocatalysts for environmental cleaning, gaseous carbon recycling, to produce H2 or electricity from microbial fuel cells, delivery of probiotics, or for biosolar energy harvesting. Note de contenu : - Drying of microorganisms is well established in some industries, but not in coatings
- Early biocoating studies
- Optimization of biocoatings can be affected at multiple stage
- Recent model biocoating systems for gas generation or gas processing
- Challenges to biocoating optimizationDOI : 10.1007/s11998-017-9933-6 En ligne : https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2Fs11998-017-9933-6.pdf Format de la ressource électronique : Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=28921
in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 14, N° 4 (07/2017) . - p. 791-808[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 19194 - Périodique Bibliothèque principale Documentaires Disponible Produits d'apport pour thermoplastiques. Domaine d'application, désignation, exigences, essais - Norme NF EN 12943 / Association Française de Normalisation (Paris) / Saint-Denis La Plaine : Association Française de Normalisation (AFNOR) (2000)
Titre de série : Produits d'apport pour thermoplastiques Titre : Domaine d'application, désignation, exigences, essais - Norme NF EN 12943 Type de document : texte imprimé Auteurs : Association Française de Normalisation (Paris) , Auteur Editeur : Saint-Denis La Plaine : Association Française de Normalisation (AFNOR) Année de publication : 2000 Importance : 10 p. Présentation : ill. Format : 30 cm Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Matières plastiques -- Normes
Matières plastiques -- Soudage
ThermoplastiquesUne matière thermoplastique désigne une matière qui se ramollit (parfois on observe une fusion franche) d'une façon répétée lorsqu'elle est chauffée au-dessus d'une certaine température, mais qui, au-dessous, redevient dure. Une telle matière conservera donc toujours de manière réversible sa thermoplasticité initiale. Cette qualité rend le matériau thermoplastique potentiellement recyclable (après broyage). Cela implique que la matière ramollie ne soit pas thermiquement dégradée et que les contraintes mécaniques de cisaillement introduites par un procédé de mise en forme ne modifient pas la structure moléculaire.Tags : 'Résine thermoplastique' Soudage 'Produit apport' 'Matière mouler' Spécification Forme Profil Dimension 'Tolérance dimension' 'Etat livraison' Essai Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Le présent document permet de désigner les produits d'apport utilisés pour le soudage des thermoplastiques. Il contient des lignes directrices pour l'évaluation de la qualité de ces produits d'apport. Indice de classement : T 51-400 Classification ICS : 25.160.20 ; 83.080.20 Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=18161 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 15004 T 51-400 Norme Bibliothèque principale Documentaires Disponible Ventilation des bâtiments. Conduits non métalliques / Association Française de Normalisation (Paris) / Saint-Denis La Plaine : Association Française de Normalisation (AFNOR) (2003)
Titre de série : Ventilation des bâtiments Titre : Conduits non métalliques : Réseau de conduits en panneaux isolants de conduits - Norme NF EN 13403 Type de document : texte imprimé Auteurs : Association Française de Normalisation (Paris) , Auteur ; Comité Européen de Normalisation, Auteur Editeur : Saint-Denis La Plaine : Association Française de Normalisation (AFNOR) Année de publication : 2003 Autre Editeur : Bruxelles [Belgique] : CEN Importance : 3-17 p. Présentation : ill. Format : 30 cm Prix : 78 E Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Constructions -- Ventilation -- Normes
Isolants -- NormesTags : Ventilation 'Conditionnement d'air' Bâtiment 'Conduit aéraulique' 'Panneau isolant' 'Isolation acoustique' thermique' Caractéristique 'Résistance à la pression' 'Etanchéité l'air' Dimension 'Tolérance de dimension' 'Stabilité dimensionnelle' 'Absorption Essai 'Conditions d'essai' Marquage Index. décimale : 693 Construction de bâtiments de matériaux déterminés et à des fins déterminées Résumé : Le présent document précise les principales caractéristiques et dimensions des panneaux isolants de conduits utilisés dans les systèmes de ventilation et de climatisation des bâtiments. Indice de classement : E 51-733 Classification ICS : 91.140.30 Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=9907 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité N000146 E 51-733 Norme Bibliothèque principale Documentaires Disponible