山西大学JACS: MOF基酶微反应器用于高效生物催化
ivvi 闲云野鹤 2021-10-05

酶微结构具有空间可控的反应活性、工程分子筛分能力、良好的内部环境和工业应用能力,在合成原细胞系统和实用生物技术中显现出巨大的应用潜力,但是结构的合理构建仍然是该领域一个重大的挑战。有鉴于此,山西大学的Hengquan Yang教授和Xiaoming Zhang教授等提出了一种皮克林乳液界面定向合成方法来制造这样的微反应器,该反应器可以将MOF的优越性能与皮克林乳液体系充分连接起来。在该方法中,硅乳化剂稳定的微尺度皮克林液滴作为体系结构导向剂,随后在表面生长一个坚固的无缺陷的MOF层。本研究为基于MOF的人工细胞微反应器的实际应用提供了新的机遇。

本文要点:

(1)分隔的内部液滴可以为游离酶提供一个仿生微环境,而外层的MOF将活性物种与周围环境隔离,并赋予微反应器尺寸选择渗透率。

(2)这样设计的酶微反应器表现出优异的尺寸选择性和长期稳定性,可以开展1000 h连续流动反应,同时与游离酶对应物相比具有完全相同的对映选择性。

(3)这种酶微反应器的催化效率可以通过改变外部MOF层的类型、厚度以及酶的内部环境来调节,从而突出其优越的定制特性。

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Danping Tian, Xiaoming Zhang*, Hu Shi, et al. Pickering-Droplet-Derived MOF Microreactors for Continuous-Flow Biocatalysis with Size Selectivity. JACS, 2021.

DOI: 10.1021/jacs.1c07482

https://doi.org/10.1021/jacs.1c07482



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