ساخت سامانه هیبریدی نانولوله کربنی–آنزیم و بررسی تاثیر غلظت آنزیم در تثبیت آن

در سالهای اخیر تثبیت آنزیم ها بر روی نانولوله های کربنی باتوجه به سطح قابل دسترسی خوبی که نانولوله ها در اختیار آنزیم قرار می دهند، مورد توجه جدی قرار گرفته است. تثبیت آنزیم برروی نانولوله کربنی می تواند باعث بهبود فعالیت و پایداری آن شود]1[. هیبرید نانولوله کربنی- آنزیم در ساخت حسگرهای زیستی، حذف آلاینده های زیست محیطی، صنایع بیوتکنولوژی، صنایع غذایی و... کاربرد دارد]2و1[. در این پژوهش نانولوله های کربنی خام به وسیله اسیدنیتریک و اسیدسولفوریک و با استفاده از دستگاه های التراسونیک و رفلاکس عاملدار شدند. با استفاده از نانولوله های کربنی عاملدار با عامل کربوکسیل و آنزیم لاکاز که یک آنزیم بسیار اکسیداتیو است، سامانه های هیبریدی نانولوله کربنی-آنزیم، به روش کوالانسی هم در حضور مواد پیوند EDC (N-hydroxysuccinimide ) و NHS (N-ethyl-N-(3-(dimethylamino)propyl) carbodiimide hydrochloride‎) و هم در غیاب این مواد ساخته شدند]2،3[. برای بررسی ساختار نانولوله های کربنی و نمونه های هیبریدی، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) تهیه شد که افزایش قطر نانولوله ها را در اثر پوشش با آنزیم نشان میدهد. آنالیز طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز(FTIR) نیز برای بررسی نوع پیوندهای موجود در نمونه ها انجام شد که قله های مربوط به ارتعاشات پیوندهای نانولوله های کربنی و آنزیم را نشان داد. از آنالیز گرماوزنی(TGA) برای بررسی پایداری حرارتی نمونه ها استفاده گردید. مشاهده شد که دمای تخریب نانولوله های عاملدار به علت ایجاد نقص در شبکه در اثر اسیدشویی، کمتر شده و پایداری حرارتی نمونه های هیبریدی هم به طور قابل ملاحظه ای تغییر کرده است. برای بدست آوردن فعالیت آنزیم، از آنالیز طیف سنجی نوری مریی- فرابنفش (UV-Vis) و سوبسترای ABTS (‎2,2 -azino-bis(3-ethylbenzathiazoline-6-sulfonic acid)‎) استفاده شد. مشاهده شد که فعالیت و بازده تثبیت آنزیم در سامانه هیبریدی با تغییر نسبت غلظت آنزیم به نانولوله کربنی تغییر می کند و بیشینه بازده تثبیت بمیزان 42 درصد در نسبت غلظت 6 بدست آمد. مشاهدات نشان داد که که بازده تثبیت آنزیم روی نانولوله ها در حضور مواد پیوند نسبت به غیاب مواد پیوند بیشتر است

کلیدواژه ها:

نانولوله های کربنی عاملدار ، هیبرید نانولوله کربنی- آنزیم ، آنزیم لاکاز ، فعالیت و بازده تثبیت آنزیم