Program „Dokazivanje inovativnog koncepta“ jedan je od provedbenih instrumenata Strategije pametne specijalizacije te doprinosi ostvarenju posebnog cilja 2.2. „Poboljšanje tržišne spremnosti rezultata istraživanja i razvoja“. Projekt PICO-POC obuhvaća istraživanje procesnih uvjeta rasta morske mikroalge Pseudochloris wilhelmii u svrhu povećanja prinosa lipida (biomase) za primjenu u raznim industrijama. Primjena biomase mikroalgi moguća je, između ostalog, u industriji derivata (biogorivo) te u prehrambenoj industriji. 

Mikroalge sadrže izvor vrijedne biomase koju je moguće koristiti u svrhu proizvodnje biogoriva (npr. biodizel), kao alternativa fosilnim gorivima, a po svom biokemijskom sastavu predstavljaju i vrijedan izvor različitih nutritivno vrijednih spojeva. Određene vrste mikroalgi sadrže visok sadržaj proteina te omega 3 i 6 masnih kiselina koji bi bili posebno pogodni u prehrani ljudi i životinja. Mikroalga Pseudochloris wilhelmii, izolirana iz Jadrana karakteristično je bogata lipidima uz visok udio omega 3, 6 i 9 masnih kiselina. Zbog svog brzog rasta alge se smatraju vrlo učinkovitim u uklanjanju atmosferskog CO2,  a kvaliteta i proizvodnja dobivene biomase jako ovise o uvjetima i postupcima vođenja bioprocesa u bioreaktorskim sustavima, te metodama izdvajanja i pročišćivanja biomase odnosno lipida iz biomase mikroalgi.

Svrha projekta PICO-POC

• Povećanje tržišne spremnosti: Validacija rezultata istraživanja i razvoja radi smanjenja rizika prije komercijalizacije u sklopu Strategije pametne specijalizacije.
• Ekološka održivost i  zamjena fosilnih goriva: Razvoj obnovljivih i CO2 neutralnih transportnih biogoriva treće generacije koja ostvaruju zatvoreni ciklus ugljika (apsorpcija 1,8 kg CO2 po kilogramu biomase).
• Unaprijeđenje industrije hrane: Korištenje visokohranjivog i resursno učinkovitog alternativnog izvora nutrijenata umjesto tradicionalnih poljoprivrednih kultura.

Znanstveni i tehnološki cilj

• Razvoj numeričkog modela: Izrada prediktivnog matematičkog/numeričkog modela koji simulira kinetiku rasta mikroalge Pseudochloris wilhelmii i predviđa metaboličke putove njezine lipidne sinteze u ovisnosti o promjenama u okolišu.
• Manipulacija procesnim uvjetima: Eksperimentalno testiranje abiotskih čimbenika stresa (poput ograničenja nutrijenata poput dušika, intenziteta svjetlosti, temperature i koncentracije CO2) u bioreaktorskim sustavima radi poticanja preusmjeravanja staničnog metabolizma prema akumulaciji lipida.
• Validacija modela: Usklađivanje numeričkih predviđanja s realnim laboratorijskim podacima kako bi se identificirala točna "receptura" uzgojnih uvjeta koja maksimizira unutarstanični udio lipida.

Očekivani rezultati

• Funkcionalni numerički model rasta i akumulacije: Razvijen i kalibriran softverski/matematički alat koji precizno definira koji uzgojni uvjeti potiču najvišu sintezu lipida u alzi Pseudochloris wilhelmii.
• Biomasa s modificiranim, visokim udjelom lipida: Dokazan inovativni koncept uzgoja u kojem mikroalga, pod točno ciljanim procesnim uvjetima, akumulira značajno veći postotak lipida u odnosu na standardne uvjete rasta.
• Optimizirani bioprocesni protokol: Definirane smjernice za vođenje bioreaktora (npr. dvostupanjski uzgoj: faza brzog rasta biomase praćena fazom ciljanog stresa za akumulaciju lipida), spremne za prijenos u industrijsko mjerilo (scale-up) za potrebe proizvodnje biogoriva ili naprednih dodataka prehrani.