En ny teknik för att göra billigare och effektivare biologiska enzymhybrider kan ha värdefulla tillämpningar vid framtida vattenåtervinning, riktad läkemedelstillverkning och andra industrier, Flinders University gröna kemiforskare säger i en ny publikation.

Modellens enzymsystem, som immobiliserar en katalysatorenzymhybrid för kontinuerligt flödesanvändning i den snabba virvelvätskanordningen, visade en 16-faldig ökning av dess effektivitet, säger forskarna i American Chemical Society journal, ASC -tillämpade material och gränssnitt .

Flinders Professor i ren teknik Colin Raston, från Flinders Institute for Nanoscale Science and Technology, med samarbetspartner professor Greg Weiss vid University of California Irvine och andra forskare runt om i världen, har i stor utsträckning använt virvel fluidic -enheten i ett brett spektrum av applikationer - många av dem lovar att öppna nya gränser inom ren tillverkning och till och med nya industrier.

Huvudförfattare till det nya papperet, Flinders University forskningsassistent Dr. Xuan Luo, säger att kostnaden och den begränsade livslängden för enzymer hindrar utvecklingen av enzymbaserade biosensorer och de flesta enzymer görs inaktiva under analysprocessen så kan inte separeras för återanvändning.

"Vi använde en oorganisk komposit för att fånga enzymet på ytan av virvelvätskanordningen, i huvudsak att göra en "minifabrik" där enzymet återanvänds under kontinuerligt flöde, "Dr Luo säger.

"Tekniken använder den minsta mängden enzym, vilket är billigare, och övervakar reaktionen i realtid, sparar också tid och pengar på reagenser. "

Professor Raston, en finalist för South Australian Scientist of the Year 2020, säger papperet visar fyra tillämpningar av virvelvätskanordningen - tillverkning, immobilisering, kontinuerligt flöde och realtidsövervakning.

"I den här studien, vi kunde generera och immobilisera laccase -nanoflowers till kiseldioxidhydrogel för att mycket förenkla tillverkningsprocessen, och gör det möjligt att spara både tid och pengar, tillsammans med förmågan att återanvända enzymet för ytterligare reaktioner, säger medförfattaren professor Raston.

"Nästa steg blir att testa modellsystemet med faktiska prover som avloppsvatten, och använd också samma immobiliseringssystem med andra enzymer för att se om deras effektivitet ökar. "

Papperet beskriver immobilisering av hybridprotein-Cu ₃ (PO ₄ ) ₂ nanoflowers för att skapa en ny laccase -nanoflower -immobiliseringsplattform, LNF@kiseldioxid, som därefter ökade enzymeffektiviteten med 16 gånger och tillät analysövervakning i realtid.