Machine Learning Optimizing Enzyme/ZIF Biocomposites for Enhanced Encapsulation Efficiency and Bioactivity

辣根过氧化物酶 葡萄糖氧化酶 咪唑酯 工作流程 计算机科学 生物催化 纳米技术 沸石咪唑盐骨架 化学 生化工程 材料科学 酶 生物传感器 工程类 催化作用 生物化学 金属有机骨架 有机化学 数据库 离子液体 吸附
作者
Weibin Liang,Sisi Zheng,Ying Shu,Jun Huang
出处
期刊:JACS Au [American Chemical Society]
卷期号:4 (8): 3170-3182 被引量:14
标识
DOI:10.1021/jacsau.4c00485
摘要

In this study, we present the first example of using a machine learning (ML)-assisted design strategy to optimize the synthesis formulation of enzyme/ZIFs (zeolitic imidazolate framework) for enhanced performance. Glucose oxidase (GOx) and horseradish peroxidase (HRP) were chosen as model enzymes, while Zn(eIM)2 (eIM = 2-ethylimidazolate) was selected as the model ZIF to test our ML-assisted workflow paradigm. Through an iterative ML-driven training-design-synthesis-measurement workflow, we efficiently discovered GOx/ZIF (G151) and HRP/ZIF (H150) with their overall performance index (OPI) values (OPI represents the product of encapsulation efficiency (E in %), retained enzymatic activity (A in %), and thermal stability (T in %)) at least 1.3 times higher than those in systematic seed data studies. Furthermore, advanced statistical methods derived from the trained random forest model qualitatively and quantitatively reveal the relationship among synthesis, structure, and performance in the enzyme/ZIF system, offering valuable guidance for future studies on enzyme/ZIFs. Overall, our proposed ML-assisted design strategy holds promise for accelerating the development of enzyme/ZIFs and other enzyme immobilization systems for biocatalysis applications and beyond, including drug delivery and sensing, among others.
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
失眠的云朵完成签到,获得积分10
1秒前
BoBo完成签到 ,获得积分10
1秒前
dxzdxj发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
orixero的应助被SAY采纳,获得10
2秒前
科研通AI2S的应助被FZL采纳,获得10
2秒前
yz关注了科研通微信公众号
2秒前
真神阿佳完成签到,获得积分10
2秒前
tiantian8715完成签到,获得积分10
2秒前
DavidLiu发布了新的文献求助10
2秒前
LDH完成签到,获得积分10
2秒前
巅峰囚冰完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.4的应助被宏hong采纳,获得30
2秒前
11发布了新的文献求助10
3秒前
FXL完成签到,获得积分20
3秒前
小阿飞完成签到,获得积分10
3秒前
lu完成签到,获得积分10
4秒前
平淡的鹤发布了新的文献求助10
4秒前
明镜发布了新的文献求助10
4秒前
张一完成签到,获得积分10
4秒前
带你去月球完成签到,获得积分10
4秒前
小小完成签到 ,获得积分10
4秒前
过时的热狗完成签到,获得积分10
5秒前
默默笑笑生完成签到,获得积分10
5秒前
madala2077发布了新的文献求助10
5秒前
woojiay完成签到,获得积分10
5秒前
kkhenry发布了新的文献求助10
5秒前
大卫完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
CH完成签到,获得积分10
6秒前
瓦洛佳发布了新的文献求助10
6秒前
小芙发布了新的文献求助10
6秒前
lw完成签到 ,获得积分10
7秒前
夜雨完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
疯大爷完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
8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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 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 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 8076688
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9494684
关于积分的说明 21382675
捐赠科研通 7644814
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400216
关于科研通互助平台的介绍 2529896
邀请新用户注册赠送积分活动 2438818