Enzimatikus reakciók mikrofluidikai rendszerekben

Enzymatic reactions in microfluidic systems

Abstract

Sol-gel-based enzyme immobilization is one of the best-known methods for preparing stable biocatalysts. CaL-B lipase sol-gel was immobilized using two and three silane precursors, respectively. The structures of the recovered enzyme preparations were examined using a scanning electron microscope (SEM) and a transmission electron microscope (TEM). The efficiency of the prepared biocatalysts was tested in a continuous-flow microfluidic system using a polycarbonate-based microchip. The selectivity and activity of the enzyme immobilized in the sol-gel matrix were tested by acylation of the 1-phenyl ethanol model compound with vinyl acetate. The efficiency of the microfluidic system is greatly influenced by the substrate concentration, flow rate, and reactor temperature.

Kivonat

A szol-gél  alapú enzim rögzítés a stabil biokatalizátorok előállításának egyik legismertebb módszere. A  CaL-B lipáz szol-gél immobilizálása két illetve három szilán prekurzor felhasználásával történt. A kinyert enzimpreparátumok szerkezetét  pásztázó elektronmikroszkóp (SEM) és transzmissziós elektronmikroszkóp (TEM) segítségével vizsgáltuk. Az előállított biokatalizátorok hatékonyságát egy folyamatos áramoltatású mikrofluidikai rendszerben, egy polikarbonát  alapú mikrocsip felhasználásával teszteltük. A szol-gél mátrixba rögzített enzim szelektivitását és aktivitását az 1-fenil-etanol modellvegyület vinil-acetáttal történő acilezésével vizsgáltuk. A mikrofluidikai rendszer hatékonyságát a szubsztát koncentrációja, az áramlási sebesség és a reaktor hőmérséklete nagymértékben befolyásolja.