卡尔斯鲁厄理工学院
KIT功能界面研究所实验室酶-MOF流动反应器前的MOF 3D模型
信用:博士
拉斐尔·格里芬斯坦，工具包 酶被认为是真正的多功能人才
它们作为催化剂加速许多化学反应
在生物体中，它们参与重要的过程
在技术和工业中，它们可以用作白色生物技术的工具，有助于节约能源和资源
例如，洗涤剂中的酶在低温下就已经能去除污垢
酶还应用于环境技术、食品加工、药物生产、医学诊断和许多其他分支
酶主要代表蛋白质
为了在所谓的无细胞生物技术中利用这些巨大分子的潜力，它们必须被稳定并整合到高效的反应堆系统中
这在水性溶剂中已经经常实现
相比之下，在有机溶剂中，会发生不稳定或变性，并失去催化性能
KIT的功能界面研究所(IFG)、纳米技术研究所和生物界面研究所1——生物分子微米和纳米结构的研究人员现在已经成功地稳定了酶，使它们可以用于水性和有机溶剂
他们首次展示了高生产率和稳定性的连续酶反应器系统
这是在《化学天使》杂志上报道的
巨大的生物分子单独扩散到金属有机框架的紧密配合的孔隙中
信用:博士
拉斐尔·格里芬斯坦，工具包 MOF有助于催化剂和产物的分离 创新的反应器系统是基于金属有机框架(MOFs)
这些由金属节点和有机连接杆组成，并具有规定孔径的晶体结构
使用金属结构单元和有机配体的不同组合以及各种孔径，可以定制MOF用于各种应用
在无细胞使用的情况下，酶的作用就像笼子
“我们让酶单独扩散到MOFs的孔中，也就是说它们自愿进入笼子，”IFG的负责人Christof wll教授说
“MOF充当盔甲，保护敏感的生物分子免于变性
“由于MOFs的多孔性，反应物的传输，I
e
可以更好地控制反应过程中消耗的物质和产生的产物
此外，MOFs促进了催化剂和产物的复杂分离，Matthias Franzreb教授说，他是IFG的副主任，也是这项研究的共同作者
KIT的研究人员展示了一种节省时间和成本的酶-MOF流动反应器的制造
固定化酶的稳定性约为游离酶的30倍
催化活性达到游离酶的约30%——考虑到包埋在MOF孔中的酶的变形，这是相当高的值
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