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更好地表征非均相生物催化剂

单粒子研究已被用于优化非均相催化剂的性能,但该方法很少在非均相生物催化剂中使用。这是由于这样的系统仍然是通过试错法开发的,并且它们的表征基于宏观水平上的可观测参数,这几乎不能揭示负载型生物催化剂的时空性能和颗粒内的环境。

西班牙圣塞巴斯蒂安CICbiomaGUNEFernando López-Gallego及其同事强调需要开发新技术,以在单粒子水平的时空分辨率上监测固定化过程期间和之后的蛋白质的结构和功能。

更好地表征非均相生物催化剂


不同的光谱方法,如micro-红外,micro-拉曼,荧光,原子力光谱,圆二色光谱,以及包括荧光,原子力和多光子激光扫描显微镜在内的微观方法揭示了材料缺陷,尺寸分散度,和固体材料的功能性图案如何影响固定化酶的最终性质。对单个颗粒内微/纳米级的蛋白质构象,传质效应和酶动力学的了解有助于理解通过宏观分析确定的非均相生物催化剂的活性和稳定性。

尽管所有这些信息都有助于开发出更加合理,可靠和可重复的非均相生物催化剂,但要在纳米尺度上确定多孔材料上固定的酶的结构功能关系还有很长的路要走。对于单粒子水平的原位研究,时间分辨率仍然需要提高,以探究在生物催化转化期间这非常短的时间内底物的使用和蛋白质构象变化。此外,也有必要扩展这些技术来监测复杂的化学酶过程中和更复杂的操作设计如流动(微)反应器中的酶特性。


原新闻稿发表在ChemistryViews:

http://www.chemistryviews.org/details/ezine/10853340/Better_Characterization_of_Heterogeneous_Biocatalysts.html

原文链接如下,或点击下方“阅读原文”:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cctc.201701590/full

作者:Ana I. Benítez-Mateos, Bernd Nidetzky, Juan M. Bolivar, Fernando López-Galleg



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