南京工業(yè)大學 : ​新型高效率酶固定化3D打印支架

來源：高分子科學前沿

酶具有高效催化性、底物專一性和反應(yīng)條件溫和等特點，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。然而，酶的活性容易受溫度、極端酸堿性、有機試劑等影響。所以，通常采用固定化的方式對游離酶進行處理，以提高酶的穩(wěn)定性及重復(fù)使用性。但傳統(tǒng)固定化酶方法仍然存在載體價格昂貴，通用性差，不易實現(xiàn)固固體系的分離等問題。因此，開發(fā)一種可操作性強，固定步驟簡單，成本低廉且通用的固定化載體仍是發(fā)展的主流。

3D 打印酶固定化支架

近日，南京工業(yè)大學藥學院何冰芳教授和高兵兵副教授帶領(lǐng)碩士生葉家捷、褚天舒設(shè)計了一種基于3D打印技術(shù)的固定化酶載體支架，相關(guān)論文以“A Versatile Approach for Enzyme Immobilization Using Chemically Modified 3D-Printed Scaffolds”為題，發(fā)表在國際權(quán)威學術(shù)期刊ACS sustainable Chemistry & Engineering (影響因子6.97)上。他們利用3D打印自由設(shè)計，精確成型的特點，可制作不同的支架結(jié)構(gòu)以適應(yīng)反應(yīng)器的需要。再通過對支架材料碳纖維支撐聚乳酸（C-PLA）進行表面改性，成功實現(xiàn)了青霉素G�；�酶，糖苷酶，蛋白酶及脂肪酶的固定。在催化性能及重復(fù)使用性測試中，固定化青霉素G酰化酶催化合成阿莫西林產(chǎn)率達到185.6mM，固定化糖苷酶催化合成乳果糖產(chǎn)率達到142g/L。二者在重復(fù)10個反應(yīng)循環(huán)后，酶活保留率分別達到88%和92.8%。這種固定化方法，解決了傳統(tǒng)固定化載體機械強度差，不易實現(xiàn)固固分離的問題，為3D打印技術(shù)與酶催化反應(yīng)器相結(jié)合奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻：
Jiajie Ye, Tianshu Chu, Jianlin Chu, Bingbing Gao*, Bingfang He*. A Versatile Approach for Enzyme Immobilization Using Chemically Modified 3D-Printed Scaffolds. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2019, DOI: 10.1021/acssuschemeng.9b04980

全文詳見：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.9b04980.