Funkcionalizált makropórusos polimer hordozók 3D nyomtatása enzimrögzítés céljára
Napjaink vegyiparában egyre nagyobb teret hódít a biokatalízis, amellyel hatékony, szelektív, és nem utolsósorban környezetbarát szintézisek valósíthatók meg. Az enzim rögzítése megkönnyíti az alkalmazott enzimek elválasztását, visszanyerését, emellett sok esetben megnő az enzimek stabilitása, aktivitásuk meghaladhatja a szabad enzimekét. A hagyományos enzimrögzítési módszerek három fő csoportba sorolhatók: térhálósítás, rögzítés szilárd hordozó felületén és csapdázás egy mátrix belsejébe [1]. A „digital light processing„ (DLP) 3D nyomtatás egy fotopolimerizációs elven működő additív gyártástechnológia, mely lehetővé teszi különböző geometriájú polimer struktúrák mikrométeres pontossággal való előállítását [2]. A funkcionalizált felületű nyomtatott hordozók felhasználhatók enzimek utólagos rögzítésére.
Kutatómunkám során poli(etilén-glikol)-diakrilát oligomert kombináltam glicidil-metakrilát monomerrel, mely a térhálóba beépülve a láncok utólagos módosítását teszi lehetővé. A DLP 3D nyomtatási technológiához fejlesztett alapanyag összetételét a minél jobb mechanikai tulajdonságok és minél kisebb pórusméret elérése érdekében optimalizáltam. 300-400 µm-es pórusmérettel rendelkező makropórusos struktúrákat nyomtattam. A felületen lévő epoxi csoportok jelenlétét igazoltam. Az így kapott hordozóra Candida antarctica lipáz B enzimet rögzítettem és vizsgáltam a glutárdialdehid és poli(etilén-glikol)-diglicidil-éter, mint keresztkötők hatását a megkötött enzim mennyiségére és aktivitására.
[1] D. Brady, J. Jordaan, Advances in enzyme immobilisation, Biotechnol. Lett. 31 (2009) 1639–1650. doi:10.1007/s10529-009-0076-4.
[2] J.W. Stansbury, M.J. Idacavage, 3D printing with polymers: Challenges among expanding options and opportunities, Dent. Mater. 32 (2016) 54–64. doi:10.1016/j.dental.2015.09.018.
szerző
-
Harmat Ádám László
Vegyészmérnöki alapképzési szak, nappali BSC
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Dr. Szilágyi András
egyetemi docens, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék -
Dr. Balogh-Weiser Diána
adjunktus, Szerves Kémia és Technológia Tanszék
