Una nuova tecnica per rendere gli ibridi di enzimi biologici più efficienti ed economici potrebbe avere preziose applicazioni nel futuro riciclaggio dell'acqua, produzione mirata di farmaci e altre industrie, Lo affermano i ricercatori di chimica verde della Flinders University in una nuova pubblicazione.

Il sistema enzimatico modello, che immobilizza un ibrido catalizzatore enzimatico per l'uso a flusso continuo nel dispositivo fluidico a vortice ad alta velocità, ha mostrato un aumento di 16 volte della sua efficienza, i ricercatori dicono nella rivista dell'American Chemical Society, Materiali e interfacce applicati ASC .

Flinders Professor di Tecnologia Pulita Colin Raston, dal Flinders Institute for Nanoscale Science and Technology, con il collaboratore Professor Greg Weiss presso l'Università della California Irvine e altri ricercatori in tutto il mondo, hanno ampiamente utilizzato il dispositivo fluidico a vortice in un'ampia gamma di applicazioni, molte delle quali promettono di aprire nuove frontiere nella produzione pulita e persino in nuove industrie.

Autore principale del nuovo documento, Dr. Xuan Luo, associato di ricerca della Flinders University, afferma che il costo e la durata limitata degli enzimi ostacolano lo sviluppo di biosensori basati su enzimi e la maggior parte degli enzimi viene resa inattiva durante il processo di analisi, quindi non può essere separata per il riutilizzo.

"Abbiamo usato un composito inorganico per intrappolare l'enzima sulla superficie del dispositivo fluidico a vortice, essenzialmente realizzando una "mini fabbrica" ​​in cui l'enzima veniva riutilizzato a flusso continuo, " dice il dottor Luo.

"La tecnica utilizza la quantità minima di enzima, che costa meno, e monitora la reazione in tempo reale, risparmiando anche tempo e denaro sui reagenti."

Professor Raston, finalista per il South Australian Scientist of the Year 2020, afferma che il documento dimostra quattro applicazioni del dispositivo fluidico a vortice:fabbricazione, immobilizzazione, flusso continuo e monitoraggio in tempo reale.

"In questo studio, siamo stati in grado di generare e immobilizzare nanofiori di laccasi in idrogel di silice per semplificare notevolmente il processo di fabbricazione, e consentono di risparmiare tempo e denaro, insieme alla capacità di riutilizzare l'enzima per ulteriori reazioni, ", afferma il co-autore, il professor Raston.

"I prossimi passi saranno testare il sistema modello con campioni reali come acque reflue, e usa anche questo stesso sistema di immobilizzazione con altri enzimi per vedere se la loro efficienza è aumentata".

Il documento descrive l'immobilizzazione dell'ibrido proteina-Cu ₃ (PO ₄ ) ₂ nanoflowers per creare una nuova piattaforma di immobilizzazione di nanofiori di laccasi, LNF@silice, che successivamente ha aumentato l'efficienza enzimatica di 16 volte e ha consentito il monitoraggio del dosaggio in tempo reale.