प्रतिक्रिया कैस्केड के लिए नैनोरिएक्टर

छोटे बुलबुले बहु-कदम एक-पॉट प्रतिक्रियाओं की अनुमति देते हैं

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शोधकर्ताओं ने लैब में छोटे फफोले बनाए हैं जो अंतर्निहित झिल्ली के साथ एक प्लास्टिक झिल्ली से घिरे होते हैं। इन नैनोरिएक्टरों में, विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाएं एक साथ होती हैं - पारस्परिक हस्तक्षेप के बिना।

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जीवित कोशिकाएं अत्यधिक जटिल संश्लेषण मशीन हैं: कई बहु-चरण प्रतिक्रियाएं एक ही समय में और अविश्वसनीय उच्च दक्षता और विशिष्टता के साथ-साथ चलती हैं। इतनी अच्छी तरह से चलाने के लिए अपनी संपूर्णता में इन ज्यादातर एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं के लिए, मदर नेचर कई अवधारणाओं का उपयोग करता है। सबसे महत्वपूर्ण में से एक डिब्बों में विभाजन है। एंजाइमों को न केवल स्थानिक रूप से अलग किया जाता है, बल्कि सेल के भीतर विशिष्ट साइटों पर भी तैनात किया जाता है।

जान सीएम वैन हेस्ट और एलन ई। रोवन के नेतृत्व में डच शोधकर्ताओं ने अब इस अवधारणा के लिए एक दृष्टिकोण विकसित किया है, जैसा कि पत्रिका में रिपोर्ट किया गया है कि एंगवांडेते केमी: केंद्रीय जल भंडार में दो अलग-अलग एंजाइमों की नियंत्रित स्थिति या प्लास्टिक झिल्ली में कृत्रिम बुलबुले उन्होंने नैनोरिएक्टर का निर्माण किया। आसपास के समाधान में तीसरे एंजाइम के साथ संयोजन में, "एक-पॉट प्रतिक्रिया" के रूप में पारस्परिक हस्तक्षेप के बिना एक साथ तीन अलग-अलग एंजाइम प्रतिक्रियाओं को चलाने के लिए संभव था।

दर्जी पोलीमोरमा

एक कोशिकीय वातावरण की नकल करने के लिए, वैज्ञानिकों ने नैनोस्कोपिक पुटिकाओं को एक विशेष प्लास्टिक की झिल्ली से घिरा बनाया। प्लास्टिक एक ब्लॉक कॉपोलीमर है और इसकी बुनियादी संरचना लिपिड, प्राकृतिक झिल्ली निर्माण ब्लॉकों में एक पानी के अनुकूल सिर समूह और एक पानी से बचाने वाली पूंछ के साथ मेल खाती है। लिपिड से बनने वाले लिपोसम के अनुरूप, इन बुलबुलों को पोलीमरोमस कहा जाता है। प्रदर्शन

ऐसे प्लास्टिक झिल्ली के उत्पादन में लगभग असीमित स्वतंत्रता के लिए धन्यवाद, पॉलिमर के गुणों की श्रेणी को दर्जी करना संभव है। शोधकर्ताओं ने उनके पॉलीओमा को बनाया ताकि वे छोटे अणुओं के लिए पारगम्य हों, लेकिन बड़े लोगों के लिए एक बाधा बनते हैं। इस प्रकार, उदाहरण के लिए, एंजाइमों को पॉलीरोम के इंटीरियर में शामिल किया जा सकता है, तथाकथित पानी का जलाशय, और छोटे सब्सट्रेट या उत्पाद के अणु बिना पारित हो सकते हैं।

शक्तिशाली नैनोरिएक्टर

अपने "नैनोरिएक्टरों" के प्रदर्शन को प्रदर्शित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एंजाइम हॉर्सरैडिश पेरोक्सीडेज को झिल्ली में मजबूती से बनाया। जल भंडार में उन्होंने एंजाइम ग्लूकोज ऑक्सीडेज को शामिल किया। उन्होंने आस-पास के समाधान में एंजाइम लाइपेस बी को जोड़ा। चार एसिटाइल समूहों से जुड़े ग्लूकोज अणुओं को एक सब्सट्रेट के रूप में जोड़ा गया था। पहले चरण में, लाइपेस बी एसिटाइल समूहों को तोड़ता है। परिणामस्वरूप ग्लूकोज झिल्ली से गुजरता है, जहां यह ग्लूकोज ऑक्सीडेज से मिलता है और इसके द्वारा ऑक्सीकरण होता है। इससे हाइड्रोजन पेरोक्साइड बनता है।

झिल्ली में लंगर डाले गए हॉर्सरैडिश पेरोक्सीडेज ने केवल इसके लिए इंतजार किया है क्योंकि इसे उदाहरण सब्सट्रेट ABTS (2, 2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic एसिड)) को जोड़ने की जरूरत है, इसी तरह समाधान में निहित, अपने कट्टरपंथी उद्धरण में। अपराधी।

(idw - सोसाइटी ऑफ जर्मन केमिस्ट्स, 22.08.2007 - डीएलओ)