Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Recore
Strona główna Nowe technologie
Dodatkowy na dole

Dodatkowy u góry

Nanocząsteczki mogą działać jak enzymy


Enzymy pełnią funkcję katalizatorów w określonych reakcjach biochemicznych, ale aby były skuteczne, muszą zostać spełnione bardzo rygorystyczne warunki. Jako alternatywę dla enzymów w zastosowaniach przemysłowych, naukowcy z UE wybrali nanocząsteczki nieorganiczne.

Aby enzymy mogły funkcjonować, spełniony musi zostać zbiór warunków fizjologicznych. Wahania temperatury i pH mogą wpłynąć na strukturę i powstrzymać aktywność enzymów, co znacznie obniża ich wydajność w procesach technologicznych, takich jak przetwarzanie żywności.

– W odpowiedzi na ograniczoną elastyczność enzymów w zastosowaniach z zakresu syntezy technicznej naukowcy z finansowanego ze środków UE projektu ARTEN rozpoczęli poszukiwania potencjalnych alternatyw, które byłyby mniej podatne na zmiany środowiskowe i bardziej wydajne w procesach katalitycznych o dużej skali, stosowanych między innymi w przemyśle – wyjaśnił koordynator projektu dr Knez.

Nanocząsteczki nieorganiczne pełniące rolę molekularnych materiałów biomimetycznych

Do tej pory badaniom poddano jedynie kilka rodzajów nanocząsteczek nieorganicznych – były to głównie różne metale, tlenki metali i stopy. Jednakże wciąż niewiele wiadomo na temat wielu aspektów reakcji katalitycznych wspólnych dla cząstek nieorganicznych i enzymów.

Naukowcy z projektu ARTEN odkryli, że niektóre standardowe katalizatory, takie jak platyna i złoto, dzielą właściwości z niektórymi reakcjami enzymatycznymi. W szczególności skupili się na enzymach takich jak katalaza, dysmutaza ponadtlenkowa i ferrooksydaza, z których niektóre już teraz stosowane są w kosmetyce i sygnalizacji Redox. Enzymy Redox powszechnie występują w naturze i są związane ze stresem oksydacyjnym i stanami zapalnymi. Ponadto odkryli inhibitory, które selektywnie powstrzymują wybrane reakcje katalityczne, nie wpływając na inne reakcje zachodzące równolegle.

Po szczegółowym określeniu właściwości aktywności katalitycznej nanocząsteczek nieorganicznych naukowcy zaobserwowali, że zmiany w pH zwiększały wydajność ich przetwarzania. Ponadto, w przeciwieństwie do tradycyjnych enzymów, takie nanocząsteczki mogą zostać odzyskane po zakończeniu procesu. Ogólnie, opracowane nanocząsteczki rozszerzyły zakres zastosowań niektórych reakcji enzymatycznych, dostosowując je do temperatur roboczych i pH, które generalnie są niedopuszczalne w przypadku enzymów.

Nanocząsteczki zamknięte w białkach

Poprzez kontrolowaną syntezę zamknięto nanocząsteczki nieorganiczne w specjalnych płaszczach białkowych, pozyskując w ten sposób biologiczne enzymy nieorganiczne. Takie zamknięte w białkach nanocząsteczki nieorganiczne wykazują wysoką aktywność katalityczną i mają dużą powierzchnię aktywną w porównaniu do tradycyjnych enzymów. Ponadto naukowcy udowodnili, że możliwe jest dokonanie zmiany właściwości fizycznych i chemicznych – takich jak wielkość i struktura powierzchni – i dostosowanie uzyskanej w ten sposób aktywności katalitycznej.

Ponieważ nanocząsteczki nieorganiczne zostały poddane syntezie wewnątrz szablonów białkowych, naukowcy musieli znaleźć odpowiedź na najważniejsze wyzwania związane z interakcją pomiędzy organiczną i nieorganiczną częścią tych alternatywnych enzymów. Co ciekawe, odkryli, że płaszcze białkowe zapewniły ochronę nanocząsteczkom, jak również ich dalszej aktywności synergicznej. Sam element białkowy stanowił wydajny lek i pełnił rolę czynnika przenoszącego gen. Wyniki tych badań mają bardzo duże znaczenie dla społeczności biomedycznej.

Zastosowania sztucznych enzymów nieorganicznych

Wstępne wyniki badań przeprowadzonych w ramach projektu ARTEN wskazują na duży potencjał zarówno pod względem naukowym, jak i możliwości wykorzystania do opracowania innowacyjnych technologii. Do ewentualnych zastosowań klinicznych systemu Knez odniósł się w następujących słowach: – Jest zdecydowanie za wcześnie, aby myśleć o rzeczywistych zastosowaniach, ale po odpowiedniej optymalizacji selektywności wiązania tych cząsteczek z komórkami lub tkankami pojawi się możliwość wykorzystania ich w wybranych terapiach.

W świetle ważnej roli, jaką odgrywa konwersja katalityczna w sektorze biotechnologicznym, nanocząsteczki nieorganiczne opracowane w ramach projektu ARTEN mogą stać się dobrą alternatywą dla enzymów w katalizie o wysokiej wydajności. Partnerzy „mają nadzieję otrzymać dodatkowe fundusze, aby poszerzyć wiedzę i spektrum dostępnych sztucznych enzymów w najbliższych latach”.

Źródło: www.cordis.europa.eu



Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Informacje dnia: Badaczka z UG wśród wschodzących talentów nauki Amerykański patent dla wynalazku badaczy z UJ Kolejna edycja programu RISE worldwide 2019 Ranking najlepszych uczelni świata Ponad 26 mln zł na powstanie pierwszych zespołów badawczych Wrocławscy studenci bedą badać ludzkie komórki w kosmosie Badaczka z UG wśród wschodzących talentów nauki Amerykański patent dla wynalazku badaczy z UJ Kolejna edycja programu RISE worldwide 2019 Ranking najlepszych uczelni świata Ponad 26 mln zł na powstanie pierwszych zespołów badawczych Wrocławscy studenci bedą badać ludzkie komórki w kosmosie Badaczka z UG wśród wschodzących talentów nauki Amerykański patent dla wynalazku badaczy z UJ Kolejna edycja programu RISE worldwide 2019 Ranking najlepszych uczelni świata Ponad 26 mln zł na powstanie pierwszych zespołów badawczych Wrocławscy studenci bedą badać ludzkie komórki w kosmosie

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje