Een nieuwe techniek om goedkopere, efficiëntere biologische enzymhybriden te maken, zou waardevolle toepassingen kunnen hebben bij toekomstige waterrecycling, gerichte medicijnproductie en andere industrieën, Dat zeggen onderzoekers van de groene chemie van Flinders University in een nieuwe publicatie.

Het model enzymsysteem, die een katalysator-enzymhybride immobiliseert voor continu stroomgebruik in het snelle vortex-fluïdische apparaat, toonde een 16-voudige toename van zijn efficiëntie, zeggen de onderzoekers in het tijdschrift American Chemical Society, ASC Toegepaste Materialen &Interfaces .

Flinders hoogleraar schone technologie Colin Raston, van het Flinders Institute for Nanoscale Science and Technology, met medewerker Professor Greg Weiss aan de University of California Irvine en andere onderzoekers over de hele wereld, hebben het vortex fluidic-apparaat uitgebreid gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waarvan vele beloven nieuwe grenzen te openen in schone productie en zelfs nieuwe industrieën.

Hoofdauteur van het nieuwe artikel, Flinders University onderzoeksmedewerker Dr. Xuan Luo, zegt dat de kosten en beperkte levensduur van enzymen de ontwikkeling van op enzymen gebaseerde biosensoren belemmeren en dat de meeste enzymen tijdens het testproces inactief worden gemaakt en dus niet kunnen worden gescheiden voor hergebruik.

"We gebruikten een anorganische composiet om het enzym op het oppervlak van het vortex fluïdische apparaat te vangen, in wezen een 'minifabriek' maken waar het enzym onder continue stroom werd hergebruikt, " zegt Dr. Luo.

"De techniek gebruikt de minimale hoeveelheid enzym, wat minder duur is, en bewaakt de reactie in realtime, ook tijd en geld besparen op reagentia."

Professor Raston, een finalist voor Zuid-Australische wetenschapper van het jaar 2020, zegt dat het artikel vier toepassingen van het vortex-fluïdische apparaat demonstreert:fabricage, immobilisatie, continue stroom en real-time monitoring.

"In dit onderzoek, we waren in staat om laccase-nanobloemen te genereren en te immobiliseren in silicahydrogel om het fabricageproces aanzienlijk te vereenvoudigen, en zorgen voor een besparing van zowel tijd als geld, samen met het vermogen om het enzym opnieuw te gebruiken voor verdere reacties, " zegt co-auteur Professor Raston.

"De volgende stappen zullen zijn om het modelsysteem te testen met echte monsters zoals afvalwater, en gebruik hetzelfde immobilisatiesysteem ook met andere enzymen om te zien of hun efficiëntie wordt verhoogd."

Het artikel beschrijft de immobilisatie van hybride eiwit-Cu ₃ (PO ₄ ) ₂ nanoflowers om een ​​nieuw laccase nanoflower-immobilisatieplatform te creëren, LNF@silica, die vervolgens de enzymefficiëntie met 16 keer verhoogde en assaymonitoring in realtime mogelijk maakte.