Fraunhofer应用聚合物研究研究所IAP的研究人员设法将酶嵌入塑料中，而没有酶在此过程中失去活性。这产生的潜力是巨大的。
清洁自己，具有抗死表面甚至是自我降解的材料只是一些例子，即如果我们设法将活性酶嵌入塑料中，那将是可能的。但是，要将酶特异性的特性转移到材料上，酶在塑料中嵌入时不得损坏。Fraunhofer IAP的科学家已经为问题开发了解决方案，作为“聚合物材料生物功能化/生物化生物化”项目的一部分。自2018年夏季以来，该项目一直与BTU Cottbus-Senftenberg合作。
该研究旨在在生产规模上生产生物功能化塑料。酶已经成功地嵌入了酶本身和加工技术。
塑料经过一百度摄氏度的处理。相比之下，酶通常无法承受这些高温。研究人员寻求一种稳定酶的方法，使用无机载体。这些载体是酶的一种保护。正如Fraunhofer IAP的“生物功能化材料和（Glyco）生物技术”部门负责人Ruben R. Rosencrantz博士解释说：“例如，我们使用无机颗粒，例如高度多孔。酶通过嵌入孔中结合这些载体。尽管这限制了酶的活动能力，但它们仍保持活跃并能够承受更高的温度。”
稳定的酶：不仅在塑料表面，而且在内部也是如此：研究人员故意寻求一种将稳定酶施加到塑料表面的方法，还可以将其直接嵌入塑料中。托马斯·布斯（ThomasBüsse）解释说：“尽管困难得多，但这种技术也阻止了影响塑料功能的材料表面的磨损迹象。”
为了在下游过程中获得最佳的材料结果，必须在加入的热塑料熔体中尽快分布稳定的酶，而不会暴露于过度的力或温度升高。对Büsse受到支持的平衡行为：“我们开发了一个适合生物塑料和常规石油塑料（例如聚乙烯）的过程。我们的研究还表明，一旦嵌入塑料，稳定酶就能承受比以前更高的热载载。这使得使用酶和所有过程步骤都非常容易。”
自我清洁的塑料仅仅是开始：直到现在，Fraunhofer IAP的研究人员主要将蛋白酶评估为蛋白酶的选择。蛋白酶能够分解其他蛋白质。这使通过这些蛋白酶功能化的塑料具有自我清洁效果。例如，管道不会像很容易关闭或堵塞。但是其他酶也正在系统地测试。例如，BTU Cottbus-Senftenberg的合作伙伴更加集中于降解塑料和有毒物质的酶。
已经生产了第一个功能化的塑料颗粒，膜和注射成型体。研究人员已经确定，这些产品中嵌入的酶保持活跃。现在的下一步是测试并进一步优化各种应用程序中日常使用的过程。
资料来源：Fraunhofer应用聚合物研究所
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