Akademik Veri Yönetim Sistemi
Durmuş M., Akbulut M., Ulusal F., Özdemir N.(Yürütücü)
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2023 - 2026
Enzimler,
ılımlı reaksiyon koşullarında yüksek seçicilik ve verimle biyokimyasal
reaksiyonları katalize eden, protein yapısında biyokatalizörlerdir. Enzimlerin
endüstriyel uygulamalarda düşük operasyonel kararlılık, substrat/ürün
inhibisyonları, zor geri kazanım, yüksek üretim maliyeti gibi problemler
kullanım alanlarını sınırlandırmaktadır. Enzimlerin geniş bir yelpazede
uygulamalarının olabilmesi için bu sorunların üstesinden gelinmesi
gerekmektedir. Enzim immobilizasyonu bu sınırlamaların üstesinden gelmek için
uygulanan yöntemlerden birtanesidir. Stanford Üniversitesinden Zare ve ekibi
tarafından yeni bir enzim immobilizasyon yaklaşımı rapor edilmiştir.
Enzim-inorganik hibrit nanoçiçekler olarak adlandırılan bu yaklaşımla
immobilize edilen enzimlerin aktivitelerinin ve kararlılıklarının önemli
derecede arttığı rapor edilmiştir. Enzim immobilizasyon araçlarından
diğeri manyetik nanopartiküllerdir (MNP). MNP’ler geniş yüzey alanı, geniş
yüzey/hacim oranı, yüksek kütle aktarımı, düşük toksisite, yüzeyinin
fonksiyonel hale getirilebilmesi amacıyla birçok uygulamada kullanılmaktadır.
Sunulan proje kapsamında 4 farklı manyetik
nanopartikül (MNP) (mezogözenekli manyetik Fe3O4 nanopartiküller,
manyetik Fe3O4 nanopartiküller, NiFe2O4 nanopartiküller,
CoFe2O4 nanopartiküller) sentezlenecektir. Sentezlenen
bu MNPlerin yüzeyi enzimlerin adsorpsiyonu için uygun hale getirilecektir.
Yüzeyine enzim adsorplanmış MNPler ve bu yeni enzim immobilizasyon yöntemi
kullanılarak etkinliği arttırılmış manyetik özellikli enzim-inorganik hibrit
nano çiçekler sentezlenecektir. Enzim olarak lakkaz, katalaz ve peroksidaz
(HRP) kullanılırken inorganik kısım olarak bakır(II), kobalt(II) ve çinko(II)
metal iyonları kullanılacaktır. Sentezlenen manyetik özellikli enzim-inorganik
hibrit nanoçiçekler (E@M2+ hnfs)
(lakkaz-metal2+ hibrit nano çiçekler
(Lak@M2+ hnfs), katalaz-metal2+ hibrit nano çiçekler (Kat@M2+ hnfs), Peroksidaz-metal2+ hibrit nano çiçeklerin (HRP@M2+ hnfs) morfolojileri, bazı önemli elementlerin
(Cu, Fe, N, O, P gibi) varlığı dağılımları SEM, SEM-EDX, SEM-EDX elemental
haritalama ile kristal ve kimyasal yapıları ise XRD ve FT-IR analizleriyle
karakterize edilecektir. Manyetik özellikli E@M2+ hnfs’lerin lakkaz, katalaz ve peroksidaz
aktiviteleri üzerine pH, sıcaklık gibi paramatrelerin etkisi serbest enzimle
kıyaslanarak incelenecektir. Ayrıca tekrar kullanılabilirlikleri ve depolama
koşullarının enzimatik aktivite üzerine etkisi incelenecektir.