Immobilized vimeng'enya na matumizi yao

dhana ya vimeng'enya visivyoweza kusonga akaondoka katika nusu ya pili ya karne ya 20. Wakati huo huo, nyuma katika 1916, ilibainika kuwa adsorbed juu carbon sucrose kubakia shughuli kichocheo. Katika mwaka wa 1953, D. na N. Shleyt Grubhofer kufanyika pepsini kwanza kisheria, Amylase, carboxypeptidase na RNase kwa mhudumu hakuna. dhana ya enzyme immobilized kuhalalishwa katika 1971. Ilikuwa mkutano wa kwanza juu ya Kimeng'enya Uhandisi. рассматривается в более широком смысле, чем это было в конце 20 века. Kwa sasa, dhana ya enzyme immobilized kwa maana pana zaidi kuliko ilivyokuwa katika karne ya 20 kwa kuchelewa. Tunaona jamii hii kwa undani zaidi.

maelezo ya jumla

– соединения, которые искусственно связываются с нерастворимым носителем. Na mmobilizovannye Enzymes - misombo ambayo ni artificially uhusiano wa karibu na carrier hakuna. Wakati huo huo wao kurejesha mali zao kichocheo. Hivi sasa, utaratibu huu ni kuchukuliwa katika mambo mawili - ndani upungufu wa uhuru nusu ambayo imejaa harakati ya molekuli protini.

hadhi

. Wanasayansi wamegundua baadhi ya faida za vimeng'enya visivyoweza kusonga. Kaimu kama vichocheo tofauti nyingi, wanaweza kwa urahisi kutengwa na wa kati majibu. может быть многократным. Utafiti umeonesha kuwa matumizi ya vimeng'enya visivyoweza kusonga inaweza kurudiwa. Katika mchakato wa kisheria misombo kubadilisha tabia zao. Wao kupata substrate maalum, utulivu. Hata hivyo, shughuli zao huanza hutegemea hali ya mazingira. отличаются долговечностью и высокой степенью стабильности. Immobilized Enzymes ni muda mrefu na ya juu kiasi cha utulivu. Ni zaidi kuliko, kwa mfano, kwamba wa enzyme bure katika maelfu, maelfu ya nyakati. Hii yote hutoa ufanisi, ushindani na faida ya teknolojia, ambapo kuna umekwamisha Enzymes.

flygbolag

J .. Porath kutambuliwa mali muhimu ya vifaa bora ya kutumika kwa ajili immobilization. flygbolag lazima:

1. Insolubility.
2. High kibiolojia na kemikali utulivu.
3. Uwezo wa uanzishaji wa haraka. flygbolag lazima hoja kwa urahisi katika aina tendaji.
4. Kubwa hydrophilic.
5. required upenyezaji. kiashiria ya lazima kuwa sawa kukubalika kwa Enzymes na coenzymes, bidhaa majibu na nyenzo.

Hivi sasa, hakuna vifaa ambayo kikamilifu kuzingatia mahitaji haya. Hata hivyo, katika mazoezi, kutumika flygbolag ambayo yanafaa kwa ajili immobilization ya Enzymes katika jamii fulani ya mazingira maalum.

uainishaji

, разделяются на неорганические и органические. Kulingana na asili ya vifaa yake, katika mawasiliano na ambayo misombo ni waongofu katika vimeng'enya visivyoweza kusonga zimegawanywa katika isokaboni na viumbe hai. Binding ya misombo mingi unafanywa kwa flygbolag polymeric. Hizi vifaa hai ni kugawanywa katika makundi mawili: asili na yalijengwa. Katika kila mmoja wao, kwa hiyo, kutenga makundi kulingana na muundo. Isokaboni flygbolag ni hasa kuwakilishwa na vifaa kioo, keramik, udongo, silika, grafiti kaboni nyeusi. Wakati wa kufanya kazi na vifaa vya maarufu mbinu kavu kemia. Immobilized Enzymes ni kupatikana kwa mipako carrier filamu wa oksidi titanium, alumini, zirconium, hafnium au usindikaji polima kikaboni. faida muhimu ya vifaa vya ni urahisi wa kuzaliwa upya.

flygbolag protini

maarufu lipid, polysaccharide na protini vifaa. Kati ya mwisho ni kutoa polima kimuundo. Hizi ni pamoja na hasa collagen, fibrin, keratin, na gelatin. protini hizo ni mkubwa katika mazingira. Zinapatikana na kiuchumi. Aidha, wana idadi kubwa ya vikundi vya kazi kwa kuunganisha. Protini tofauti biodegradability. . Hii utapata kupanua matumizi ya vimeng'enya visivyoweza kusonga katika dawa. Wakati huo huo, ina protini na mali hasi. на протеиновых носителях заключаются в высокой иммуногенности последних, а также возможность внедрять в реакции только определенные их группы. hasara ya kutumia vimeng'enya visivyoweza kusonga kwa watoa protini ni ya juu immunogenicity ya siku za nyuma, pamoja na fursa ya kutekeleza katika majibu yao tu baadhi ya makundi.

polysaccharides aminosaharidy

Vifaa hivi ni mara nyingi hutumika chitini, dextran, selulosi, agarose na derivat yake. Kwa polysaccharides walikuwa zaidi sugu kwa athari ya minyororo linear crosslinked EPICHLOROHYDRIN msalaba. mesh muundo wa makundi mbalimbali ionic ni kuletwa kabisa kwa uhuru. Chitini ni kusanyiko kwa wingi kama bidhaa taka katika usindikaji wa viwanda wa uduvi na kaa. Nyenzo hii ni tofauti kemikali sugu na ina kichele pore muundo.

polima synthetic

Kikundi hiki kina tofauti kubwa ya vifaa na upatikanaji. Inajumuisha polima msingi asidi akriliki, styrene, polyvinyl pombe, polyurethane na polima polyamide. Wengi wao nguvu mbalimbali mitambo. Wakati wa kubadilika wao kutoa uwezekano wa tofauti pore ukubwa zaidi mbalimbali, utangulizi wa makundi mbalimbali ya kazi.

mbinu za kisheria

Hivi sasa, kuna wawili variants kimsingi tofauti immobilization. kwanza ni maandalizi ya misombo bila dhamana covalent na carrier. Njia hii ni ya kimwili. Mwingine mfano halisi inahusisha tukio la covalent dhamana kwa nyenzo. Njia hii kemikali.

adsorption

получают путем удерживания препарата на поверхности носителя благодаря дисперсионным, гидрофобным, электростатическим взаимодействиям и водородным связям. Nayo immobilized Enzymes kupatikana kwa uhifadhi wa dawa na mtoa uso kutokana na utawanyiko, haidrofobu, umeme mahusiano na dhamana hidrojeni. Adsorption ni njia ya kwanza ya kupunguza kutembea ya vipengele. Hata hivyo, kwa sasa chaguo hili si kupoteza umuhimu wake. Zaidi ya hayo, adsorption inachukuliwa kuwa njia ya kawaida ya immobilization katika sekta hiyo.

hasa njia

maandiko ya kisayansi inaeleza juu ya Enzymes 70 inayotokana adsorption mbinu. Kama flygbolag kazi advantageously, porous kioo mbalimbali tope, polysaccharides, aluminiumoxid, polima synthetic, titanium na metali nyingine. Katika hali hii, ya mwisho ni kutumika mara nyingi zaidi. ufanisi wa adsorption ya madawa kwa nyenzo carrier imedhamiria kwa porosity na uso maalum.

utaratibu wa utekelezaji

Adsorption ya enzyme vifaa hakuna ni rahisi. Ni mafanikio kwa kugusa ufumbuzi yenye maji ya carrier ya kulevya. Inaweza kuchukua njia tuli au nguvu. ufumbuzi enzyme inachanganywa na sludge safi, kwa mfano, titanium hidroksidi. Kisha, chini ya hali ya kali, kiwanja ni kavu. shughuli enzyme ni kubakia wakati immobilization kama hiyo ni karibu 100%. Wakati hali hii hufikia mkusanyiko maalum ya mg 64 kwa kila gramu ya mtoa huduma.

mambo mabaya

hasara ni pamoja na ya chini adsorption nguvu ya kisheria ya enzyme na mtoa huduma. Katika mchakato mabadiliko ya hali ya mmenyuko inaweza kuwa alama hasara vipengele, uchafuzi wa bidhaa, desorption ya protini. Kuongeza nguvu ya misaada kisheria imebadilishwa. Hasa, vifaa kutibiwa na ions chuma, polima, na misombo nyingine haidrofobu na mawakala polyfunctional. Wakati mwingine, dawa yenyewe wanakabiliwa na mabadiliko. Lakini mara nyingi ya kutosha, hii husababisha kupungua kwa shughuli zake.

Kuingizwa katika gel

Fursa hii ni ya kawaida kabisa kutokana na pekee yake na unyenyekevu. Njia hii ni mzuri si tu kwa ajili ya mambo ya mtu binafsi, lakini pia kwa complexes multiehnzimnyh. Kuingizwa katika gel inaweza kuwa walifanya kwa njia mbili. Katika kesi ya kwanza, madawa ya kulevya ni pamoja na maji monoma ufumbuzi, na kisha kufanya upolimishaji. Hii matokeo katika muundo wa kieneo wa gel zenye molekuli enzyme katika seli. Katika kesi ya pili, dawa ni kuletwa ndani ya polymer iliyomalizika. Ilikuwa kuongoka katika hali gel.

kuanzishwa kwa miundo translucent

kiini cha njia hii yamo katika immobilizing kutengwa maji enzyme ufumbuzi kutoka substrate. Inatumia membrane nusu permeable. Itapita chini ya uzito sehemu molekuli ya cofactors na substrates na ana molekuli kubwa enzyme.

microencapsulation

Kuna chaguzi kadhaa kwa ajili ya kuanzishwa katika muundo translucent. kuvutia zaidi ya hizi ni protini microencapsulation na kuingizwa katika liposomu. chaguo la kwanza ulipendekezwa mwaka 1964 na T. Chang. Lina kwa kuwa suluhisho enzyme ni kuletwa ndani ya vidonge kufungwa ambao kuta ni maandishi ya polymer semipermeable. muonekano wa utando wa uso unasababishwa na majibu ya misombo ya polycondensation interfacial. Mmoja wao ni kufutwa katika viumbe hai na nyingine - katika awamu ya yenye maji. Kama mfano yanaweza kutajwa malezi ya microcapsule kupatikana kwa polycondensation ya sebacic asidi halidi kwa-wewe (awamu hai) na 1,6-hexamethylenediamine (mtiririko huo, maji awamu). unene wa utando ni mahesabu katika hundredths ya micrometer. thamani ya vidonge - mamia au mamia ya mikromita.

Ushirikishwaji katika liposomu

Njia hii ya immobilization ni karibu na microencapsulation. Liposomu ni iliyotolewa katika lipid bilayers mifumo lamellar au spherical. Njia hii mara ya kwanza kutumika mwaka 1970 F. Kwa mgawanyo wa liposomu kutoka ufumbuzi lipid hufanywa kuyeyuka kutengenezea kikaboni. iliyobaki nyembamba filamu ni kutawanywa katika ufumbuzi maji, ambapo enzyme ni sasa. Wakati wa mchakato huu, binafsi mkutano wa miundo lipid bilayer. . Kabisa maarufu hivi vimeng'enya visivyoweza kusonga katika dawa. Hii ni kutokana na ukweli kwamba wengi wa molekuli imebinafsishwa katika lipid Matrix ya utando kibaiolojia. являются важнейшим исследовательским материалом, позволяющим изучать и описывать закономерности процессов жизнедеятельности. Pamoja katika liposomu immobilized Enzymes ni muhimu katika nyenzo dawa utafiti, kuruhusu utafiti na kuelezea mwelekeo wa mchakato wa maisha.

malezi ya kushirikiana na watu wapya

Immobilization na kutengeneza minyororo mpya covalent na kati Enzymes asili inachukuliwa na wingi zaidi ya kuzalisha biocatalysts kwa ajili ya matumizi ya viwanda. Tofauti na njia ya kimwili, chaguo hili hutoa Malena na nguvu dhamana ya molekuli na vifaa. masomo yake mara nyingi huambatana na utulivu wa madawa ya kulevya. Hata hivyo, eneo la enzyme katika 1 Dakika covalent bonding jamaa carrier inajenga matatizo fulani katika kutekeleza mchakato kichocheo. Molekuli kutengwa na vifaa kwa kuingiza. Kama mara nyingi kitendo mawakala aina nyingi- na difunctional. Wao, hasa, ni hidratsini, cyanogen bromidi, Glutaraldehyde dialgedrid, sulfuryl chloride na kadhalika. Kwa mfano, kwa deriving galactosyltransferase enzyme kutoka vyombo vya habari na mlolongo zifuatazo kuingizwa -CH ₂ -NH- (CH _{2) 5} -CO-. Katika hali hiyo ni sasa katika muundo wa kuingiza, na mtoa molekuli. Wote ni kushikamana na vifungo covalent. La msingi haja ya kuanzisha vikundi vya kazi katika mmenyuko, si muhimu kwa ajili ya kazi ya kichocheo cha kipengele. Hivyo, kwa kawaida, glikoprotini zinatokana na carrier protini si zaidi, na kwa njia ya carbohydrate moiety. Matokeo yake ni imara zaidi na kazi immobilized Enzymes.

seli

mbinu ilivyoelezwa hapo juu ni kuchukuliwa kuwa wote kwa aina zote za biocatalysts. Hizi ni pamoja na mambo mengine, ni pamoja na seli, miundo subcellular, immobilization ambayo huwa hivi karibuni mkubwa. Hii ni kutokana na yafuatayo. Wakati immobilization ya seli si lazima kujitenga na kusafisha maandalizi enzyme kutekeleza cofactors katika mmenyuko. Matokeo yake, inakuwa inawezekana mifumo kufanya hatua nyingi michakato ya kutokea kuendelea kupata.

matumizi ya vimeng'enya visivyoweza kusonga

, промышленности, других хозяйственных отраслях достаточно популярны препараты, полученные указанными выше способами. Katika dawa za mifugo, viwanda na viwanda vingine ni nyumbani maandalizi maarufu kabisa kupatikana kwa njia ya hapo juu. Imemaliza mbinu mazoezi kutoa suluhisho la matatizo ya utekelezaji wa utoaji walengwa wa dawa katika mwili. vimeng'enya visivyoweza kusonga zinaruhusiwa madawa ya muda kaimu na sumu ndogo na allergenicity. Sasa wanasayansi kutatua matatizo yanayohusiana na bioconversion kwa wingi na nishati, kwa kutumia mbinu microbiological. Wakati huo huo, mchango muhimu kwa kazi ya kufanya teknolojia na vimeng'enya visivyoweza kusonga. matarajio ya maendeleo ni pana wanasayansi wa kutosha. Kwa hiyo, katika siku za moja ya majukumu muhimu katika mchakato wa udhibiti wa mazingira lazima ni wa aina mpya za uchambuzi. Hasa, suala la bioluminescent, na enzyme utambulisho wa kinga. Muhimu kabisa ni mbinu ya juu katika usindikaji wa feedstocks lignocellulosic. Immobilized Enzymes inaweza kutumika kama amplifiers ya ishara dhaifu. Active tovuti inaweza kuwa chini ya ushawishi wa vyombo vya habari, ambayo ni chini ya sonication, dhiki mitambo au wazi kwa kemikali aina ya phytochemicalsambayo mabadiliko.