Методическая статья

Гидрофобные Солт-модифицированный Nafion для иммобилизации ферментов и стабилизации

16.1K просмотров

DOI:

10.3791/3949

11 июля 2012 г.

В этой статье

Краткое содержание

В этой статье описывается порядок синтеза гидрофобно модифицированные мембраны Nafion иммобилизации ферментов и как для иммобилизации белков и / или ферментов в мембране и проверить их конкретной деятельности.

Аннотация

За последние десять лет, произошло множество приложений для иммобилизации ферментов и стабилизировалась в том числе биокатализа, биосенсоров, и биотопливо клеток. 1-3 В большинстве биоэлектрохимические приложений, ферментов или органеллы иммобилизованных на поверхности электрода с использованием определенного типа полимерной матрицы. Этот полимер леса должны иметь стабильную и ферменты позволяют поверхностным диффузии молекул и ионов в и из матрицы. Большинство полимеров, используемых для данного типа иммобилизации на основе полиаминов или многоатомные спирты - полимеры, которые имитируют природную среду ферменты, которые они воплощают и стабилизации ферментов через водород или ионной. Другой метод для стабилизации ферментов связано с использованием мицелл, содержащих гидрофобные области, которые могут инкапсулировать и стабилизации ферментов. 4,5 В частности, группа Minteer разработала мицеллярных полимер на основе коммерчески доступных Nafion. 6,7 NafionСам мицеллярных полимера, что позволяет каналу помощью диффузии протонов и другие мелкие катионы, но мицеллы и каналов крайне малы и полимер является очень кислым из-за сульфокислоты боковых цепей, что неблагоприятно для иммобилизации ферментов. Однако, когда Nafion смешивается с более гидрофобные алкильные соли аммония, такие как тетрабутиламмония бромид (TBAB), четвертичного аммония катионов замене протонов и стать счетчик ионов сульфонатных групп на стороне полимерные цепи (рис. 1). Это приводит к большим мицелл и каналов в полимер, который позволяет для распространения больших подложках и ионов, которые необходимы для ферментативной функции, такие как никотинамидадениндинуклеотида (NAD). Это изменение Nafion полимера был использован для иммобилизации различных типов ферментов, а также митохондрий для использования в биосенсоров и биотопливных элементов. 8-12 Эта статья описывает новую процедуру принятия этого микрофонаellar полимер иммобилизации ферментов мембраны, которая может стабилизировать ферментов. Синтез мицеллярной мембранной иммобилизации фермента, процедура для иммобилизации ферментов в мембране, а анализы для изучения ферментативных удельной активности иммобилизованного фермента приведены ниже.

Протокол

1. Модификация с Nafion соли четвертичного аммония

  1. Встряхните бутылку 5% вес / объем Nafion подвески энергично в течение ок. 30 секунд, чтобы Nafion приостановлена ​​равномерно в растворе.
  2. Пипетировать из 2 мл в настоящее время повторно приостановил Nafion в стеклянный флакон (флакон объемом может содержать от 2,5 мл до 10 мл).
  3. Измерьте 3-кратном молярном избытке (по отношению к сульфокислоты групп на Nafion полимер) алкильных соли бромида (соответствующей массы приведены в таблице 1), и добавить к этому флакон, содержащий 2 мл Nafion.
  4. Vortex флакон на 1500 оборотов в минуту в течение 10-15 минут.
  5. Вы....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

В описанной процедуре, тетра-алкил соли аммония используются для изменения коммерческой Nafion создать мицеллярных полимеров, которые могут быть использованы для иммобилизации и стабилизации ферментов. Анализы описанных в порядке, показывают, что полимер может быть использован для иммобилизации различных ферментов с высокой сохранение активности. Если фермент интерес имеет очень низкую активность или нечистым, более высокие концентрации могут потребоваться, и не должны влиять на процесс иммобилизации, если иммобилизации.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Нет конфликта интересов объявлены.

Благодарности

Авторы признают, Управление военно-морских исследований, Соединенные сои совета и Национального научного фонда для финансирования.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Название реагента Компания Номер в каталоге
Nafion Sigma-Aldrich 70160
Tetra соли алкиламмония бромид Sigma-Aldrich н / д
Алкогольдегидрогеназы Sigma-Aldrich A3263
Никотинамидадениндинуклеотида (NAD) Simga-Aldrich N7004
Натрий пирофосфат Sigma-Aldrich P8010
Феназинметасульфат (PMS) Sigma-Aldrich P9625
2,6-Dichloroindophenol (DCIP) Сигналма-Aldrich D1878
Глюкозооксидаза Sigma-Aldrich G7141
4-гидроксибензойной кислоты Sigma-Aldrich 240141
Азид натрия Sigma-Aldrich S8032
Пероксидаза Sigma-Aldrich P8375
4-аминоантипирином Sigma-Aldrich 06800
UV / Vis Спектрофотометр Thermo Эволюция 260 Bio или Spectronic Genesys 20
Vortex Genie
Аналитические весы

Ссылки

  1. Calabrese-Barton, S., Gallaway, J., Atanassov, P. Enzymatic biofuel cells for implantable and microscale devices Chem. Rev. 104, 4867-4886 (2004).
  2. Cracknell, J. A., Vincent, K. A., Armstrong, F. A. Enzymes as Working or Inspirational Electrocatalysts for Fuel Cells and Electrol....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи