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题名氢化酶固定化研究进展
被引量：3
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作者
雷航彬
何宁
李斐煊
董玲玲
王世珍
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机构
厦门大学化学化工学院化学工程与生物工程系
厦门大学厦门市合成生物学重点实验室
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出处
《合成生物学》
CSCD
北大核心
2024年第6期1485-1497,共13页
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基金
国家重点研发计划“合成生物学”重点专项“糖水氢电系统——体外多酶高效产氢及氢电装置的基础及工程研究”(2022YFA0912003)。
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文摘
氢化酶催化氢气向质子和电子的可逆转化,具有广阔的工业应用前景。但游离的氢化酶存在着对氧气敏感、传递电子速率慢等缺点。本文综述了碳材料、金属及半导体、高分子和金属-有机框架材料(MOF)固定化氢化酶。碳材料具有价格低廉、比表面积大等优势。金属及半导体有着良好的导电性能和优异的催化性能。高分子材料具有良好的生物相容性和机械性能,可以提高氢化酶的稳定性和对氧气的耐受性。MOF比表面积大,可设计调控,为理化性质不同的氢化酶提供了广泛的载体选择。复合材料固定化氢化酶可以结合不同材料的优势,拓宽固定化氢化酶的应用场景。固定化氢化酶可用于氢气的高效生产与应用以及生物不对称加氢制备手性化合物,为转变能源结构、实现绿色转型、解决环境问题提供了可选方案。
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关键词
氢化酶固定化
生物电催化
碳材料
半导体材料
高分子材料
金属-有机框架(MOF)
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Keywords
immobilization of hydrogenases
bioelectrocatalysis
carbon materials
semiconductors
polymers
metalorganic frameworks
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分类号
Q814.2
[生物学—生物工程]
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题名仿生分区室固定化多酶体系
被引量：2
- 2
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作者
董玲玲
李斐煊
雷航彬
宋启迪
王世珍
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机构
厦门大学化学化工学院化学工程与生物工程系
厦门大学厦门市合成生物学重点实验室
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出处
《合成生物学》
CSCD
北大核心
2024年第6期1518-1529,共12页
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基金
国家重点研发计划“合成生物学”重点专项“糖水氢电系统——体外多酶高效产氢及氢电装置的基础及工程研究”(2022YFA0912003)
国家自然科学基金面上项目“氨基酸脱氢酶分子开关设计与生物电催化不对称还原研究”(22078273)。
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文摘
仿生分区室固定化多酶偶联是体外合成生物学的前沿技术,目的是实现多酶分区室固定化和反应的时空分离。与简单共固定化不同,仿生分区室固定化技术通过控制酶在载体上的空间分布,形成底物通道促进中间产物传递,并提高串联或偶联反应的系统稳定性、产率和产物纯度。本文综述了近年来仿生分区室固定化多酶体系的进展,包括金属有机框架(MOF)、聚合物囊泡和聚合物胶囊等固定化策略。MOF具有结构可控、功能易调控等优点,采用分级多孔、MOF-on-MOF和多种MOF组合等仿生策略构建分区室微反应器,可实现高效的体外多酶偶联催化反应。聚合物囊泡的膜结构可模拟天然磷脂双分子层,将多个小囊泡包封到大囊泡形成“囊泡中囊泡”模仿细胞器分区室固定化酶。聚合物胶囊是通过模板法形成的核壳纳米球体结构,结构稳定性优异,进一步通过层层自组装能够形成多层核壳结构实现分区室固定化。将来,微流控等技术与仿生分区室固定化多酶技术融合,将促进体外合成生物学和绿色生物制造等领域的发展。
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关键词
多酶偶联
仿生分区室
固定化酶
金属有机框架
聚合物囊泡
聚合物胶囊
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Keywords
multi-enzyme coupling
compartmentalized biomimetic
immobilized enzyme
metal-organic frameworks
polymer vesicles
polymer capsules
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分类号
Q814.3
[生物学—生物工程]
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