Immobilized enzymes agus iad a 'cleachdadh

Tha bun-bheachd na immobilized enzymes dh'èirich anns an dàrna leth den 20mh linn. Aig an aon àm, air ais ann an 1916, chaidh a lorg gun adsorbed air carbon a ghleidheadh sucrose catalytic ghnìomhachd. Ann an 1953, D. agus N. Shleyt Grubhofer a dhèanamh a 'chiad ceangaltach pepsin, amylase, an carboxypeptidase agus RNase gu insoluble-giùlain. Tha bun-bheachd na immobilized enzyme chaidh a dhèanamh laghail ann an 1971. B 'e a' chiad cho-labhairt air Enzyme Engineering. рассматривается в более широком смысле, чем это было в конце 20 века. Aig an àm, bun-bheachd an immobilized enzyme ann an ciall nas fharsainge na bha e anmoch anns an 20mh linn. Tha sinn a 'beachdachadh roinn-seòrsa seo ann am barrachd mionaideachd.

Sealladh farsaing

– соединения, которые искусственно связываются с нерастворимым носителем. Agus mmobilizovannye enzymes - fhillte a tha a 'artificially ceangailte ri insoluble-giùlain. Aig an aon àm a bha iad a 'cumail an catalytic lotaichean. An-dràsta, a 'phròiseas seo thathar a' beachdachadh ann an dà thaobhan - taobh a-staigh crìochan pàirt agus làn saorsa gluasaid pròtain molecules.

urram

. Saidheans air lorg fhaighinn air cuid de na buannachdan a immobilized enzymes. Cleasachd mar heterogeneous bhrosnaich obair, faodaidh iad a bhith air a sgaradh bhon a 'mheadhan-bhualadh. может быть многократным. Tha sgrùdaidhean a lorg a 'cleachdadh immobilized enzymes Faodar repeated. Anns a 'phròiseas ceangaltach choimeasgaidhean atharrachadh feartan aca. Gheibh iad na fo-fhilleadh specificity, seasmhachd. Ach, tha an obair aca a 'tòiseachadh air an crochadh air àrainneachd. отличаются долговечностью и высокой степенью стабильности. Immobilized enzymes tha maireannach agus àrd-ìre de sheasmhachd. Tha e còrr is, mar eisimpleir, gu bheil an-asgaidh enzyme ann an mìltean, mìltean de amannan. Tha seo uile a 'toirt àrd-èifeachdais, farpaiseachd agus prothaid de theicneòlas, far a bheil immobilized enzymes.

-giùlain

J .. Porath an comharrachadh prìomh fheartan de stuthan freagarrach a chleachdadh airson immobilization. Tha an giùlan Feumaidh:

1. Insolubility.
2. Àrd-bith-eòlasach agus ceimigeach seasmhachd.
3. Comas airson cur thuige luath. Tha an giùlan Feumaidh a 'gluasad gu furasta a-steach freagairteach ghnèithean.
4. Large hydrophilic.
5. Tha feum air permeability. Tha an comharra bu chòir a bhith a 'cheart cho iomchaidh airson enzymes agus coenzymes, reaction bathar is mònach.

An-dràsta, chan eil stuth a bhiodh gu tur a 'gèilleadh ris na riatanasan sin. Ach, ann an cleachdadh, a 'giùlan a' cleachdadh a tha freagarrach airson na immobilization de enzymes ann an roinn-seòrsa sònraichte de shuidheachaidhean sònraichte.

seòrsachadh

, разделяются на неорганические и органические. A rèir nàdar a stuth, ann an conaltradh ris a 'fhillte a tha air atharrachadh gu immobilized enzymes air an roinn ann inorganic agus fàs-bheairteach. Ceangaltach iomadh fhillte a dhèanamh le polymeric giùlan. Tha iad sin stuthan organach an roinn ann an dà chlas: nàdarra agus fuadain. Anns gach dhiubh, ann, a 'roinn am buidhnean a rèir an structar. Inorganic giùlan as motha a tha air a riochdachadh le glainne stuthan, crèadhadaireachd, crèadha, silica, graphite carbon dubh. Nuair a bhios ag obair le stuthan-chòrdte tioram ceimigeachd dhòighean-obrach. Immobilized enzymes tha fhaighinn le craiceann a-giùlain film de TITANIUM ogsaid, alumina, zirconium, hafnium no giollachd organach polymers. An cudromach brath air na stuthan a tha furasta ath-nuadhachadh.

pròtain giùlan

Tha a 'chuid as motha a' còrdadh lipid, polysaccharide pròtain agus stuthan. Am measg an fheadhainn mu dheireadh a thoirt seachad structarail polymers. Tha iad sin a gabhail a-steach prìomh-collagen, fibrin, suas bioran, agus gelatin. A leithid pròtainean a tha cumanta anns an àrainneachd. Tha iad rim faotainn agus chùramach. A thuilleadh air sin, tha àireamh mhòr de buidhnean gnìomhachail airson ceangal. Pròtainean biodegradability eadar-dhealaichte. . Tha seo a 'leigeil leat a leudachadh cleachdadh na immobilized enzymes ann an eòlas-leighis. Aig an aon àm, tha pròtain agus àicheil lotaichean. на протеиновых носителях заключаются в высокой иммуногенности последних, а также возможность внедрять в реакции только определенные их группы. Tha eas-bhuannachdan de bhith a 'cleachdadh immobilized enzymes gu pròtain giùlan S e an t-àrd immunogenicity an àm a dh'fhalbh, a thuilleadh air cothrom a chur an gnìomh ann am barail a-mhàin buidhnean sònraichte.

Polysaccharides aminosaharidy

Na stuthan a tha a 'chuid as motha tric a' cleachdadh chitin, dextran, cellulose, agarose agus troimh dhith. Airson tuilleadh polysaccharides bha seasmhach ri iom-sreathach de slabhraidhean crosslinked epichlorohydrin croise. Tha mogaill structar ionic diofar bhuidhnean a tha a-steach gu math saor. Chitin tha cruinnichte ann an ultach mar sgudal bathar gnìomhachais ann an giullachd carranan agus crùbagan. Tha seo eadar-dhealaichte stuth ceimigeach-dhìonach agus tha deagh mhìneachadh pore structar.

fuadain polymers

Tha a 'bhuidheann seo iomadachd mhòr de stuthan agus ri fhaotainn. Tha e a 'gabhail a-steach polymers stèidhichte air acrylic acid, styrene, polyvinyl deoch-làidir, polyurethane agus polyamide polymers. Mhòr-chuid dhiubh a bhith eadar-dhealaichte meacanaigeach neart. Rè an iompachadh iad a 'tabhann eadar-dhealaichte a' chomasachd de pore mheud thairis air raon farsaing, a 'toirt a-steach diofar buidhnean gnìomhachail.

ceangaltach Dòighean-obrach

An-dràsta, tha dà phrìomh-dhealaichte Tionndaidhean immobilization. Tha a 'chiad deasachadh de choimeasgaidhean gun covalent dàimhean leis a' bhuidhinn-giùlain. Tha an dòigh seo corporra. Another embodiment gabhail a-steach tricead covalent ceangal ris an stuth. Tha seo a 'ceimigeach dòigh.

adsorption

получают путем удерживания препарата на поверхности носителя благодаря дисперсионным, гидрофобным, электростатическим взаимодействиям и водородным связям. Leis a 'immobilized enzymes fhaighinn le bhith a' gleidheadh na drogaichean air an giùlain uachdar air sgàth dispersion, hydrophobic, electrostatic eadar-obrachadh agus dàimhean haidridean. Adsorption a 'chiad dòigh a' cuingealachadh comas gluasaid eileamaidean. Ach, an-dràsta chan eil an roghainn seo a chall a buntainneas. Os bàrr, an adsorption thathar a 'meas a' chuid as cumanta dòigh immobilization anns a 'ghnìomhachas.

gu h-àraidh an t-slighe

Tha saidheansail litreachas ag innse còrr is 70 enzymes bunaichte adsorption dòigh. Mar a 'giùlan a' cluich advantageously, tiuchanach glainne, diofar crèadh, polysaccharides, alumina, fuadain polymers, TITANIUM agus meatailtean eile. Anns a 'chùis seo,' se air a chleachdadh nas trice. Tha èifeachdas adsorption de dhrogaichean air an giùlain stuth air a dhearbhadh le porosity agus sònraichte uachdar.

uidheam gnìomh

Adsorption de enzyme gu insoluble stuthan sìmplidh. Tha e air a choileanadh le bhith a 'conaltradh ris an aqueous fuasgladh de dhrogaichean-giùlain. Urrainn e ghabhail socrach no fiùghantach dòigh. Tha enzyme fuasgladh measgta le ùr sludge, mar eisimpleir, TITANIUM hydroxide. An uair sin, fo tlàth h-fhillte a tiormachadh. Tha enzyme gnìomhachd air a chumail nuair a leithid immobilization tha cha mhòr 100%. Nuair seo a 'ruighinn sònraichte dùmhlachd de 64 MG gach gram de giùlain.

àicheil a thaobhan

Tha eas-bhuannachdan a-steach ìosal adsorption neart na ceangaltach de enzyme agus giùlain. Anns an t-atharrachadh a 'phròiseas ath-bhualadh na h-urrainn a chomharrachadh call eileamaidean, a thruailleadh le stuthan, desorption an pròtain. Airson barrachd neart na ceangaltach taic air a bhith a mhùthadh. Sònraichte, stuthan a làimhseachadh le meatailt ions, polymers, agus eile hydrophobic fhillte le polyfunctional àidseantan. Ann an cuid de chùisean, air an druga fhèin air a smachdachadh gu atharrachaidh. Ach tric gu leòr, tha seo a 'leantainn gu lùghdachadh ann a chuid gnìomhachd.

In-ghabhail ann an glaineid

Roghainn seo a tha gu math cumanta air sgàth a sònraichte agus de shìmplidheachd. Tha an dòigh seo tha e freagarrach, chan e mhàin airson an eileamaidean fa leth, ach cuideachd airson multiehnzimnyh complexes. In-ghabhail ann an glaineid dh'fhaodadh a bhith air a chluich le dà dhòigh. Anns a 'chiad suidheachadh, drogaichean a tha còmhla ris an aqueous monomer fuasgladh, agus an uair sin a' seinn an polymerization. Tha seo ann an spàsail structar an glaineid anns an enzyme molecules ann an ceallan. Anns an dàrna suidheachadh, dhrugaichean a tha a-steach do chrìochnaichte polymer. Chaidh an uair sin atharrachadh gu glaineid stàite.

Tha an ro-ràdh an translucent structaran

Tha brìgh an dòigh seo air a dhèanamh suas ann an immobilizing sgaraichte aqueous enzyme fuasgladh bho na fo-fhilleadh. Tha ea 'cleachdadh iar-tron meamran. Tha e a 'dol ìseal Mhoileciuilich cuideam phàirtean de cofactors agus mònach agus a' cumail mòr enzyme molecules.

microencapsulation

Tha grunn roghainnean ann airson a 'toirt a-steach ann an structair translucent. Tha a 'chuid as motha de na tha inntinneach pròtain microencapsulation agus in-ghabhail ann liposomes. Tha a 'chiad roghainn a chaidh a mholadh ann an 1964 le T. Chang. Tha e air a dhèanamh suas ann gu bheil an enzyme fuasgladh a thoirt a-steach a-steach dùinte capsal aig a bheil ballachan air an dèanamh de semipermeable polymer. Tha coltas an meamran uachdar adhbhrachadh le reaction an fhillte de interfacial polycondensation. Fear dhiubh air a sgaoileadh anns a 'fàs-bheairteach agus eile - ann an aqueous ìre. Mar eisimpleir dh'fhaodadh a bhith air an ainmeachadh an cruthachadh de microcapsule fhaighinn le polycondensation de sebacic acid halide thu a-(organach ìre) agus 1,6-hexamethylenediamine (fa leth, a 'aqueous ìre). Tha tiughad an meamran air a thomhas ann an ceudamhan de micrometer. Tha luach an capsalan - ceudan, no deichean de micrometers.

In-ghabhail a-steach liposomes

Tha an dòigh seo immobilization e faisg air microencapsulation. Liposomes an taisbeanadh ann an lamellar no spherical lipid bilayers siostaman. Tha an dòigh seo a chleachdadh an toiseach ann an 1970 F. Airson dealachadh an liposomes bho lipid fuasgladh a dhèanamh deatachadh an organach solvent. Tha fhàgail Thin Film sgapte ann an aqueous fuasgladh, anns an enzyme tha an làthair. Tron phròiseas seo, a 'fèin-Seanadh lipid bilayer structaran. . Gu math mòr-chòrdte sin immobilized enzymes ann an eòlas-leighis. Tha seo air sgàth gu bheil a 'chuid as motha de na molecules Tha e a-ionadail ann an lipid matrix-eòlasach membranes. являются важнейшим исследовательским материалом, позволяющим изучать и описывать закономерности процессов жизнедеятельности. Am measg an liposomes immobilized enzymes cudromach a tha ann an stuth-leigheis stuthan rannsachaidh, a 'leigeil le sgrùdadh agus a' mìneachadh pàtrain beatha pròiseasan.

A 'cruthachadh ceanglaichean ùra

Immobilization le bhith a 'cruthachadh ùr covalent slabhraidhean agus eadar dùthchasach enzymes thathar a' beachdachadh le mòr-chuid as motha de sholar biocatalysts airson gnìomhachais cleachdadh. Eu-coltach ri dòighean corporra, an roghainn seo a 'toirt irreversible agus ceangal làidir na moileciuil sa chruinne agus stuth. Her foghlaim a thathas gu tric an cois an togalach a dhèanamh seasmhach de dhrogaichean. Ach, tha an suidheachadh a 'enzyme aig 1 mionaid covalent bonding coimeas ris a' bhuidhinn-giùlain a 'cruthachadh cuid de na duilgheadasan ann a' coileanadh an catalytic phròiseas. Moileciuil sa chruinne air a sgaradh bho an stuth leis a 'cuir a-steach. Mar a tha e gu tric an gnìomh poly- agus difunctional àidseantan. Tha iad, gu h-àraidh, tha hydrazine, cyanogen bromide, glutaraldehyde dialgedrid, sulfuryl chlòrain agus mar sin air adhart. Mar eisimpleir, airson galactosyltransferase enzyme a 'tighinn bho na meadhanan agus na leanas a chur an òrdugh -CH ₂ -NH- (CH _{2) 5} -CO-. Ann an suidheachadh mar sin tha an làthair anns an t-structar an cuir a-steach, agus an giùlain moileciuil sa chruinne. Tha iad uile ceangailte le bannan covalent. Bunaiteach cho cudromach 'sa tha an fheum a thoirt a-steach buidhnean gnìomhachail anns a' bhualadh, chan eil e riatanach airson catalytic ghnìomh aig an eileamaid. Mar sin, mar as trice, glycoproteins a tha ceangailte ris a 'bhuidhinn-giùlain pròtain nach eil e thairis, agus tro gualuisg moiety. Tha an toradh a tha nas seasmhaiche agus nas gnìomhaiche a immobilized enzymes.

ceallan

Na dòighean a tha air a mhìneachadh gu h-àrd a tha a 'beachdachadh air a bhith choitcheann airson gach seòrsa de biocatalysts. Nam measg, eadar am measg nithean eile, tha ceallan, subcellular structaran, immobilization a tha a 'fàs bitheanta bho chionn ghoirid. Tha seo air sgàth na leanas. Nuair a immobilization cheallan chan fheumar a sgaradh agus glanaibh an enzyme ullachaidhean a chur an gnìomh cofactors ann an reaction. Mar thoradh air sin, tha ea 'fàs comasach fhaighinn air siostaman a' cluich ioma-cheum pròiseasan tachair leantainneach.

Tha cleachdadh na immobilized enzymes

, промышленности, других хозяйственных отраслях достаточно популярны препараты, полученные указанными выше способами. Ann an lìghiche-leighis, gnìomhachas agus gnìomhachasan eile a tha gu math mòr-chòrdte dachaigh ullachadh fhaighinn le dòighean gu h-àrd. Lughad chleachdadh dòighean-obrach a thoirt seachad fuasgladh do na trioblaidean a chur an gnìomh na cuimsichte lìbhrigeadh dhrugaichean anns a 'chorp. Immobilized enzymes a tha ceadaichte a 'faighinn fada a-cleasachd dhrogaichean le glè bheag de toxicity agus allergenicity. -Saidheans a-nis air fuasgladh fhaighinn air na duilgheadasan co-cheangailte ri bioconversion mòr agus cumhachd, a 'cleachdadh dhòighean-obrach microbiological. Aig an aon àm, gu mòr ri obair a 'dèanamh teicneòlas agus immobilized enzymes. Leasachadh cothroman a tha farsaing gu leòr saidheans. Mar sin, san àm ri teachd aon de na prìomh phàirtean anns an phròiseas smachd a chumail air an àrainneachd buineadh na seòrsachan ùra de mhion-sgrùdadh. Gu sònraichte, tha a 'cheist bioluminescent, agus enzyme immunoassay. Of-àraidh cudromach tha an adhartach dòighean-obrach ann an giullachd lignocellulosic feedstocks. Immobilized enzymes faodar a chleachdadh mar amplifiers lag comharran. Gnìomhach làraich a dh'fhaodadh a bhith fo bhuaidh nam meadhanan, a tha fo sonication, meacanaigeach no cuideam fosgailte do phytochemicals-atharrachaidhean.