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:805
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
_mm发布了新的文献求助10
刚刚
2秒前
2秒前
可爱的函函的应助被PENG采纳,获得10
3秒前
honeypink完成签到 ,获得积分10
3秒前
Drlee发布了新的文献求助10
3秒前
HYD关闭了HYD的文献求助
5秒前
鼻揩了转去的应助被钱钱采纳,获得10
5秒前
5秒前
吴咩咩发布了新的文献求助10
5秒前
yaoyao完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI2S的应助被Alicia采纳,获得20
7秒前
7秒前
7秒前
彭于晏的应助被积极觅夏采纳,获得10
7秒前
zzz发布了新的文献求助10
7秒前
FQma123发布了新的文献求助10
8秒前
赘婿的应助被_mm采纳,获得10
8秒前
三伏天发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
爆米花的应助被xmn采纳,获得50
8秒前
9秒前
xooo发布了新的文献求助10
11秒前
不爱吃肥肉完成签到,获得积分10
12秒前
FYY发布了新的文献求助30
13秒前
楠楠发布了新的文献求助40
13秒前
yiy37发布了新的文献求助10
14秒前
周先生发布了新的文献求助10
14秒前
candy发布了新的文献求助10
15秒前
ztt完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
18秒前
zhuozhuo发布了新的文献求助10
18秒前
不吃鸭梨发布了新的文献求助10
19秒前
领导范儿的应助被科研通管家采纳,获得10
19秒前
20秒前
123456789完成签到 ,获得积分10
20秒前
滴滴答答的应助被科研通管家采纳,获得10
20秒前
无极微光的应助被科研通管家采纳,获得20
20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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 500
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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8149969
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9546962
关于积分的说明 21679023
捐赠科研通 7737030
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3424245
关于科研通互助平台的介绍 2549187
邀请新用户注册赠送积分活动 2467466