Funkcionalizált szilika nanorészecskék alkalmazása új típusú enzim aggregátumok előállítására

Nagy Flóra, II. évf. MSc.

Témavezetők: Dr. Poppe László egyetemi tanár és Weiser Diána PhD hallgató

BME Szerves Kémia és Technológia Tanszék

TDK munkám során szilika nanorészecskéket alkalmazva a jól ismert CLEA technika egy új változatával együtt egy új, eddig le nem írt enzimrögzítési módszert dolgoztam ki.

A CLEA módszer elve, hogy egy keresztkötő reagenssel az enzim molekulák kicsapása után, azok aminosav oldalláncai között kovalens kötéseket kialakítva hozunk létre oldhatatlan aggregátumokat. A módszer igen egyszerű, és hatékony, szinte bármely enzim esetében sikeres. A létrehozott aggregátumban kialakuló diffúziós gát azonban alacsony fajlagos enzimaktivitást eredményez, emellett a készítmény mechanikai sajátságai és mechanikai stabilitása is kedvezőtlenek. Másrészt ismert, hogy szilikagél nanorészecskék megfelelő funkcionalizálás után felhasználhatóak hordozóként enzimek hatékony és diffúziós hatásoktól gyakorlatilag mentes rögzítésére, azonban a nanorészecskék igen kis mérete miatt az ilyen készítmények kezelése, visszanyerése technológiailag nehéz.

Az említett két módszer ötvözésével egy olyan hibrid (általunk elnevezve nano-hibrid mátrix) szerkezet alakítható ki, amely a két rendszer előnyös vonásait ötvözi. A nano-hibrid mátrix egyfelől hordozza a CLEA módszer egyszerűségét és univerzalitását, hiszen az általam alkalmazott bisz-epoxid keresztkötő ágensek többféle aminosav oldallánccal is reakcióba vihetőek, így általánosan alkalmazhatóak enzimek rögzítésére. Másfelől a szilika nanorészecskék jelenlétében képződő aggregátum jobb mechanikai, morfológiai jellemzőkkel bír, mint a hagyományos, tisztán csak enzimből felépülő CLEA készítmények. Emellett a nano-hibrid készítmények.pórusainak mérete megnő, ami csökkenti a diffúziós gátat és így növeli a jelenlevő enzim fajlagos aktivitását. A nano-hibrid készítmények előállítása során vizsgáltam a nanorészecskék méretének és felületének, valamint a keresztkötő ágensek hatását a biokatalizátor aktivitásra.

szerző

• 
  Nagy Flóra
  biomérnöki
  nappali

konzulensek

• 
  Dr. Poppe László
  egyetemi tanár, Szerves Kémia és Technológia Tanszék
• 
  Dr. Balogh-Weiser Diána
  adjunktus, Szerves Kémia és Technológia Tanszék