Kemisk struktur for thiaminpyrophosphat og proteinstruktur af transketolase. Thiaminpyrofosfat cofaktor i gult og xylulose 5-fosfatsubstrat i sort. Kredit:Thomas Shafee/Wikipedia
En ny teknik til at gøre billigere og mere effektive biologiske enzymhybrider kunne have værdifulde anvendelser i fremtidig vandgenbrug, målrettet lægemiddelproduktion og andre industrier, Flinders University grønne kemiforskere siger i en ny publikation.
Modelenzymsystemet, som immobiliserer en katalysatorenzymhybride til kontinuerlig brug i højhastighedshvirvelens fluidiske enhed, viste en 16-dobling af dens effektivitet, siger forskerne i American Chemical Society journal, ASC -anvendte materialer og grænseflader .
Flinders Professor i ren teknologi Colin Raston, fra Flinders Institute for Nanoscale Science and Technology, med samarbejdspartner professor Greg Weiss ved University of California Irvine og andre forskere rundt om i verden, har i vid udstrækning brugt vortex fluidic -enheden i en lang række applikationer - hvoraf mange lover at åbne nye grænser inden for ren fremstilling og endda nye industrier.
Hovedforfatter på det nye papir, Flinders Universitets forskningsassistent Dr. Xuan Luo, siger, at omkostninger og begrænset levetid for enzymer hindrer udviklingen af enzymbaserede biosensorer, og de fleste enzymer gøres inaktive under analyseprocessen, så de kan ikke adskilles til genbrug.
"Vi brugte et uorganisk komposit til at fange enzymet på overfladen af hvirvelstrømmen, hovedsagelig at lave en 'mini -fabrik', hvor enzymet blev genbrugt under kontinuerlig strømning, "Siger Dr. Luo.
"Teknikken anvender den mindste mængde enzym, hvilket er billigere, og overvåger reaktionen i realtid, sparer også tid og penge på reagenser. "
Professor Raston, en finalist for South Australian Scientist of the Year 2020, siger papiret demonstrerer fire anvendelser af vortex fluidic device - fremstilling, immobilisering, kontinuerlig strømning og overvågning i realtid.
"I dette studie, vi var i stand til at generere og immobilisere laccase -nanoflowers til silicahydrogel for i høj grad at forenkle fremstillingsprocessen, og giver mulighed for at spare både tid og penge, sammen med evnen til at genbruge enzymet til yderligere reaktioner, "siger medforfatter professor Raston.
"De næste trin vil være at teste modelsystemet med faktiske prøver som spildevand, og brug også det samme immobiliseringssystem med andre enzymer for at se, om deres effektivitet øges. "
Papiret beskriver immobilisering af hybridprotein-Cu 3 (PO 4 ) 2 nanoflowers til at oprette en ny laccase nanoflower immobilisering platform, LNF@silica, som efterfølgende øgede enzymeffektiviteten med 16 gange og tillod analyseovervågning i realtid.