Encapsulation of photosynthetic plant cells within hierarchical silica monolith enriched with chlorophyll a by high internal phase emulsion (HIPE) for CO2 adsorption

Abstract

Actualmente, la deficiente disposición de los desechos de jardinería urbana generados durante la poda de pasto se ha convertido en un problema ambiental considerable. En lugar de dar una aplicación útil a estos desechos, simplemente se tiran en basureros comunes generando contaminantes y patógenos. En este proyecto estos residuos son aprovechados para extraer sus cloroplastos, con el objetivo de desarrollar posteriormente bi orreactores que adsorban dióxido de carbono. Primero, los cloroplastos de la espinaca (unos de los más estudiados por varios autores) se extrajeron y analizaron para ser encapsulados en una matriz de sílice sintetizada por el método de emulsión de alta fase interna (HIPE), usado por primera vez, obteniendo así monolitos híbridos Chl/Si enriquecidos con clorofila a. Luego, los cloroplastos obtenidos a partir del pasto se compararon con los de espinaca, mostrando tener características similares. Debido a que el procedimiento no involucra una química agresiva para los cloroplastos, se pudo mejorar la encapsulación de las bioentidades en un proceso in situ, prolongando su actividad fotoquímica. Los cloroplastos extraídos se analizaron por microscopía óptica y confocal, así como también por espectroscopía UV-Vis para analizar su integridad y contenido de clorofila. Los materiales híbridos obtenidos se caracterizaron por microscopía confocal y por espectroscopía de fluorescencia y de reflectancia difusa de UV-Vis para monitorear durante el tiempo al complejo de captación de luz. Finalmente, se observó que los cloroplastos seguían teniendo una actividad fotoquímica de al menos 90 días.