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技术论文塑料
生物官能化塑料 - 成功嵌入塑料中的酶

生物官能化塑料 - 成功嵌入塑料中的酶

Fraunhofer应用聚合物研究所的研究人员IAP已经设法在塑料中嵌入酶,而不会在该过程中丢失其活动的酶。这种创造的潜力是巨大的。
清洁自己的材料具有反模压表面或甚至自我降解只是如果我们设法将活性酶嵌入塑料中,这将是可能的一些例子。但对于将酶特异性转移到材料中,酶不得造成塑料中的损坏。Fraunhofer IAP的科学家们已经开发了解决问题的解决方案,作为“聚合物材料Biopol的生物官能化/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官能化塑料。酶已经成功嵌入,无论是酶本身和加工技术。
塑料以超过百度摄氏度处理。相比之下,酶通常不能承受这些高温。研究人员使用无机载体寻求稳定酶的方法。这些载体充当酶的一种保护。作为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:“我们使用无机颗粒,例如,这是高度多孔的。酶通过嵌入孔中嵌入这些载体。虽然这限制了酶的移动性,但它们保持活跃,并且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:研究人员故意寻求不仅将稳定的酶施加到塑料表面的方式,而是将它们嵌入塑料中直接嵌入塑料中。“虽然更困难,但这种技术还可以防止影响塑料功能的材料表面上的磨损迹象,”托马斯博斯斯解释说,在施瓦齐德的生物聚合物中领导了研究所的生物聚合物。
为了实现下游过程的最佳材料,必须在添加它们的热塑料熔体中尽可能快地分布稳定的酶,而不会被暴露于过量的力或升高的温度。平衡行为在Büsse的青睐:“我们开发了一种适用于生物塑料和常规石油基塑料的过程,例如聚乙烯。我们的调查还表明,一旦嵌入塑料,稳定化酶就能承受比以前更高的热负荷。这使得酶和所有工艺步骤的使用相当容易。“
自清洁塑料只是开始:到目前为止,Fraunhofer IAP的研究人员主要评估了蛋白酶作为他们选择的酶。蛋白酶能够分解其他蛋白质。这将这些蛋白酶官能化的塑料赋予自清洁效果。例如,管道不会易于关闭或堵塞。但其他酶也被系统地测试。例如,BTU Cottbus-Senftenberg的合作伙伴在酶促致力于降解塑料和有毒物质。
已经生产了第一官能化塑料颗粒,薄膜和注塑体。研究人员已经确定嵌入在这些产品中的酶保持活性。下一步现在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RESEARC研究所
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