㈠ 載體固定化酶內容介紹
作為20世紀90年代初期的關鍵技術綜覽,這一權威文獻是唯一全面記錄所有最新進展的指南。作者憑借其學術界和工業界的豐富經驗,系統地涵蓋了酶固定化方法,從基本到前沿技術。包括吸附固定化、共價酶固定化、酶包埋、酶膠囊化、常規酶固定化、位點特異性固定化、分子印跡以及有機溶劑中的固定化等方法。
固定化酶介紹著重探討了基於吸附的固定化方法,其原理在於通過物理吸附將酶固定於載體上,適用於多種酶的固定。共價酶固定化則是通過化學反應將酶共價連接至載體,確保穩定性和持久性。酶包埋和酶膠囊化技術則是將酶封閉於微膠囊內部,保護酶活性並延長其使用壽命。常規酶固定化技術是酶固定化領域的基礎,通過簡單的物理方法將酶與載體結合。
位點特異性固定化技術利用分子間的特異性相互作用,選擇性地將酶固定於載體的特定位置。分子印跡技術則是通過模板分子與載體的相互作用,形成具有特定分子識別能力的固定化酶,適用於特定底物的選擇性催化。有機溶劑中的固定化技術則是將酶在有機溶劑中進行固定化,以適應不同環境條件。
此綜述詳細介紹了固定化酶的材料和技術,對開發者和使用者都極具價值。對於生物技術專家、化學家和食品家而言,了解和掌握這些技術對於日常工作中有效利用酶至關重要。無論是研究開發新酶固定化方法,還是實際應用中提高酶的穩定性和性能,這篇綜述都能提供寶貴的參考和指導。
㈡ 細胞生物學實驗中常用來固定細胞或細胞器的方法有哪些
細胞固定化方法有:Adsorption(吸附);covalent bonding(共價結合);Cross linking(交聯);Entrapment(包埋)、Encapsulation(微膠囊) 。下面對這幾種做具體介紹。
一、吸附法
1,原理
利用載體和細胞表面所帶電荷的靜電引力(van der Walls forces),使細胞吸附於載體上。吸附法可分為物理吸附和離子吸附兩種。該法操作簡單,固定化過程對細胞活性影響小。
2,載體的材料
採用吸附法固定細胞,所用的載體主要有:硅藻土、木屑、多孔玻璃、活性炭、
多孔陶瓷、離子交換樹脂和等。塑料
3,影響吸附固定化的因素
(1)Z-電位
(2)細胞的性質和細胞壁的組成
(3)載體的性質
(4)pH
二、共價結合法
利用細胞表面的反應基團(如氨基、羧基、羥基、巰基、咪唑基)與活化的無機或有機載體反應,形成共價鍵將細胞固定。用該法制備的固定化細胞一般為死細胞。
三、交聯法
利用雙功能或多功能試劑與細胞表面的反應基團(如氨基、羧基、羥基、巰基、咪唑基)反應,從而使細胞固定。常用的交聯劑包括:戊二醛、甲苯二異氰酸酯、雙重氮聯苯胺。
由於交聯試劑的毒性,這一方法具有一定的局限性。
四、包埋法
包埋法是細胞固定化最常用的方法。包埋法可以分為:
1,微膠囊法:利用半透性聚合物薄膜將細胞包裹起來,形成微型膠囊;
2,凝膠包埋法:是在無菌條件下,將生物細胞和膠溶液混合在一起,然後再經過相應的造粒處理,形成直徑為1-4mm的膠粒。
常用的包埋劑為:聚丙烯醯胺、瓊脂、海藻酸、卡拉膠、二醋酸纖維、三醋酸纖維、明膠等。
五、固定化方法的比較
吸附法:條件溫和、方法簡便、載體可再生。但操作穩定性差。
共價法:操作穩定性高。但由於試劑的毒性,易引起細胞的破壞。
交聯法:可得到高細胞濃度,但機械強度低,無法再生,不適於實際應用。
包埋法:細胞和載體間沒有束縛,固定化後,細胞仍保持較高活力。但這類方法只適用於小分子底物。
㈢ 酶的固定化方法有哪些
一、包埋法
定義:將酶、細胞或原生質體包埋在各種多孔載體中,使其固定化的方法。
分類:根據載體的材料和方法的不同分為凝膠包埋法(網格型包埋法)、半透膜包埋法(微囊型包埋法)。
1、凝膠包埋法:應用最廣泛的固定化方法。
定義:以各種多孔凝膠為載體,將酶、細胞或原生質體包埋在凝膠的微孔內的固定化方法。
載體:瓊脂凝膠、海藻酸鈣凝膠、角叉菜膠、明膠、聚丙烯醯胺凝膠等。
注意事項:凝膠的孔徑應控制在小於酶分子直徑的范圍內;不適於那些底物或產物分子很大的酶類的固定化。
2、半透膜包埋法
定義:將酶或細胞包埋在由各種高分子聚合物製成的小球內,製成固定化酶或固定化細胞。
載體:聚醯胺膜、火棉膠膜等。 適用:底物和產物都是小分子物質的酶的固定化。
方法:將酶液滴分散在與水互不相溶的有機溶劑中,在酶液滴表面形成半透膜,將酶包埋在微膠囊中。
二、結合法
定義:選擇適宜的載體,使之通過共價鍵或離子鍵與酶結合在一起的固定化方法。
分類:根據酶與載體結合的化學鍵不同分為離子鍵結合法、共價鍵結合法。
1、離子鍵結合法
定義:通過離子鍵使酶與載體結合的固定化方法。
載體:某些不溶於水的離子交換劑,如DEAE-纖維素、DEAE-葡聚糖凝膠。
方法:一定條件下,酶與載體混合攪拌幾小時,或是將酶液緩緩流過處理好的離子交換柱。
特點:結合力較弱,在pH、離子強度等條件改變時,酶容易脫落。
使用注意:pH、離子強度、溫度等的控制。
2、共價鍵結合法
定義:通過共價鍵將酶與載體結合的固定化方法。
常用載體:纖維素、葡聚糖凝膠、瓊脂糖凝膠等
可以形成共價鍵的基團:氨基、羧基、巰基、羥基、酚基和咪唑基等。
特點:結合牢固、酶不會脫落、可連續使用較長時間;載體活化的操作復雜;共價結合可能影響酶的空間結構,從而影響酶的催化活性。
㈣ 共價偶聯法是什麼 和交聯法的區別是什麼
1.共價偶聯法
酶的固定化方法-共價偶聯法和交聯的比較
是將酶與聚合物載體以共價鍵結合的固定化方法。酶中的氨基、羧基、巰基、羥基、咪唑基、吲哚基、苯環等常與載體共價結合 但必須注意,參加共價結合的氨基酸殘基應當是酶催化活性非必需基團,如若共價結合包括了酶活性中心有關的基團,會導致酶的活力損失。
吸附法和共價偶聯法又可統稱為載體結合法。
2.交聯法-戊二醛
酶的固定化方法-共價偶聯法和交聯的比較
是使用雙功能或多功能試劑使酶分子之間相互交聯呈網狀結構的固定化方法。 其中使用最廣泛的是戊二醛。戊二醛和酶蛋白中的游離氨基發生 反應,從而使酶分子之間相互交聯形成固定化酶。
但是,交聯法中酶的活性中心構造可能受到影響,而使酶失活明顯。
㈤ 載體固定化酶基本信息
載體固定化酶基本信息的相關研究近年來在生物技術領域得到了廣泛的關注。固定化酶是指通過物理或化學方法將酶固定在特定載體上,使其在特定條件下具有穩定性和可回收性的一類酶。這種技術的開發和應用,旨在提高酶的使用效率,降低生產成本,擴大酶的使用范圍和應用領域。載體固定化酶的基本信息主要包括酶的類型、固定化方法、載體材料、固定化效率、酶活性的穩定性以及回收和再利用的可能性等。
從載體選擇角度來看,常用的載體有天然高分子(如多糖、蛋白質)和合成高分子(如聚丙烯醯胺、聚乙烯醇)。載體的選擇依賴於酶的性質和固定化目的,同時還需要考慮載體的理化性質,如孔徑大小、吸附能力、穩定性和成本等因素。固定化方法主要包括吸附法、共價結合法、交聯法等,每種方法各有優缺點,適用於不同類型的酶和載體。
固定化效率是衡量固定化酶性能的重要指標,通常通過回收酶活性與未固定酶活性的比值來計算。固定化酶的酶活性穩定性是其在實際應用中的關鍵因素,它與酶和載體的相互作用、固定化條件、儲存條件等密切相關。通過優化固定化條件,如溫度、pH值、鹽濃度等,可以提高酶的穩定性。
回收和再利用是載體固定化酶技術的另一個重要方面。通過設計合理的固定化載體和固定化方法,可以實現酶的高效回收和重復使用,從而降低生產成本,減少環境污染。酶的回收方法包括物理法(如離心、過濾)、化學法(如沉澱、萃取)和生物法(如酶解、微生物降解)等。
載體固定化酶技術在食品工業、制葯工業、環境保護、生物能源等領域有著廣泛的應用前景。例如,在食品工業中,載體固定化酶可以用於糖化、發酵、酶解等過程,提高生產效率和產品質量;在制葯工業中,固定化酶可以用於葯物合成、生物轉化、酶工程技術等,提高葯物的生產效率和安全性;在環境保護領域,固定化酶可以用於廢水處理、污染物降解等,減少環境污染。
總之,載體固定化酶技術是生物技術領域的重要研究方向之一,它通過提高酶的使用效率、穩定性、回收性和再利用性,為解決生物工程中的實際問題提供了有力的技術支持。隨著技術的不斷進步和應用的深入,載體固定化酶技術將在更多領域展現出其獨特的優勢和潛力。