يفتح استخدام تكنولوجيا النانو في التحفيز الحيوي أبوابًا جديدة للعلماء
أصبح التحفيز الحيوي جزءًا مهمًا في تصنيع المنتجات العضوية في الصناعات الكيميائية والصيدلانية.قام العلماء بتطبيق تقنية النانو على استراتيجيات تثبيت الإنزيم ، والتي حسنت بشكل كبير من التحفيز الحيوي وإنتاج مجموعة متنوعة من المنتجات الهامة.التحفيز الحيوي هو عملية تستخدم المواد الطبيعية ، وخاصة الإنزيمات ، لزيادة معدل التفاعلات الكيميائية.يقول العلماء إن الإنزيمات مسؤولة عن تحفيز مئات التفاعلات ، بما في ذلك إنتاج الجبن والكحول والوقود الحيوي.
مع تقدم التكنولوجيا ، اكتسب الباحثون فهمًا أفضل لهيكل ووظيفة الإنزيمات ، مما ساعد على تصميم الإنزيمات مع زيادة النشاط والاستقرار والاستدامة وخصوصية الركيزة.
تم استخدام العديد من عمليات التحفيز الحيوي في الصناعات الكيميائية والعطور والصيدلانية والغذائية والزراعية.يتضمن البحث القائم على الحفاز الحيوي اكتشاف محفزات حيوية جديدة ، وتحديد التفاعلات المستهدفة ، وهندسة الحفاز الحيوي ، ونمذجة العمليات.تتمتع الإنزيمات المعطلة على المواد الحاملة بمزايا متعددة ، بما في ذلك الكفاءة التحفيزية العالية ، وأقصر وقت للتفاعل ، وزيادة قابلية إعادة الاستخدام ، والمعالجات النهائية الأبسط لعمليات المقياس المستمرة ، وارتفاع معدلات الإنزيم إلى الركيزة ، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف التشغيل.
بعض خصائص التحفيز النانوي هي النشاط العالي ، والاستقرار ، والانتقائية ، وكفاءة الطاقة ، وسهولة الفصل عن الخلائط التفاعلية.أظهرت الدراسات أن الجسيمات النانوية الصغيرة ذات المساحة السطحية المتزايدة تؤثر بشدة على أدائها التحفيزي من خلال تحسين توافر المواقع التحفيزية النشطة.على الرغم من الإمكانات الكبيرة للوقود الحيوي كمصدر بديل للطاقة ، إلا أن تسويق عمليات إنتاج الوقود الحيوي لم يصل بعد إلى مستوى.ويرجع ذلك أساسًا إلى الافتقار إلى تقنيات تحويل الكتلة الحيوية الفعالة من حيث التكلفة والفعالة.يفتح تطبيق تقنية النانو في التحفيز الحيوي الباب أمام إنتاج الوقود الحيوي بطريقة فعالة من حيث التكلفة.يركز العلماء حاليًا على تحسين قابلية إعادة الاستخدام والأداء التحفيزي والانتقائية والاستقرار للمحفزات النانوية.نظرًا لأن الحلول القائمة على تقنية النانو قد تم تنفيذها بنجاح في العديد من الصناعات ، فإن العلماء متفائلون بأن التطبيقات المستقبلية للمحفزات النانوية ستسهل الإنتاج التجاري للوقود الحيوي وغيره من المنتجات البيولوجية المهمة اقتصاديًا.
الوقت ما بعد: 18 يونيو - 2022