Metal–Organic Framework-Based Enzyme Biocomposites

材料科学 生物分子 固定化酶 介孔材料 金属有机骨架 共价键 吸附 酶 混合材料 化学 纳米技术 化学工程 有机化学 催化作用 生物化学 工程类
作者
Weibin Liang,Peter Wied,Francesco Carraro,Christopher J. Sumby,Bernd Nidetzky,Chia‐Kuang Tsung,Paolo Falcaro,Christian J. Doonan
出处
期刊:Chemical Reviews [American Chemical Society]
卷期号:121 (3): 1077-1129 被引量:731
标识
DOI:10.1021/acs.chemrev.0c01029
摘要

Because of their efficiency, selectivity, and environmental sustainability, there are significant opportunities for enzymes in chemical synthesis and biotechnology. However, as the three-dimensional active structure of enzymes is predominantly maintained by weaker noncovalent interactions, thermal, pH, and chemical stressors can modify or eliminate activity. Metal-organic frameworks (MOFs), which are extended porous network materials assembled by a bottom-up building block approach from metal-based nodes and organic linkers, can be used to afford protection to enzymes. The self-assembled structures of MOFs can be used to encase an enzyme in a process called encapsulation when the MOF is synthesized in the presence of the biomolecule. Alternatively, enzymes can be infiltrated into mesoporous MOF structures or surface bound via covalent or noncovalent processes. Integration of MOF materials and enzymes in this way affords protection and allows the enzyme to maintain activity in challenge conditions (e.g., denaturing agents, elevated temperature, non-native pH, and organic solvents). In addition to forming simple enzyme/MOF biocomposites, other materials can be introduced to the composites to improve recovery or facilitate advanced applications in sensing and fuel cell technology. This review canvasses enzyme protection via encapsulation, pore infiltration, and surface adsorption and summarizes strategies to form multicomponent composites. Also, given that enzyme/MOF biocomposites straddle materials chemistry and enzymology, this review provides an assessment of the characterization methodologies used for MOF-immobilized enzymes and identifies some key parameters to facilitate development of the field.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Chihiro完成签到,获得积分10
2秒前
prigogin发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
科研通AI6.4的应助被Sweetdreamer采纳,获得10
7秒前
fang20130608发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
陈陈发布了新的文献求助10
10秒前
势均力敌完成签到,获得积分10
10秒前
Xxxx发布了新的文献求助10
11秒前
煜寅发布了新的文献求助10
11秒前
务实的朋友完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
zz发布了新的文献求助10
12秒前
momo完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
可乐多多完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
把v完成签到 ,获得积分10
15秒前
好运来发布了新的文献求助10
15秒前
HongJiang完成签到,获得积分10
15秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
15秒前
琪凯定理完成签到,获得积分10
17秒前
Yiy发布了新的文献求助10
17秒前
sherif完成签到,获得积分10
18秒前
Xxxx完成签到,获得积分10
18秒前
prigogin发布了新的文献求助10
19秒前
聪慧鸡翅发布了新的文献求助10
20秒前
活泼的厅厅完成签到,获得积分10
20秒前
wenz01完成签到,获得积分10
21秒前
GB完成签到 ,获得积分10
23秒前
Wywy完成签到 ,获得积分10
23秒前
Akim的应助被wizard采纳,获得10
24秒前
大鹏完成签到,获得积分10
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Issues in Task-Based Language Teaching 500
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7789345
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9327069
关于积分的说明 20415659
捐赠科研通 7378563
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3322711
关于科研通互助平台的介绍 2470665
邀请新用户注册赠送积分活动 2339478