423 Imobilizacija enzima na ugljeni čne nanocevi Nevena Ž. Prlainović, Dejan I. Bezbradica, Zorica D. Knežević-Jugović, Aleksandar D. Marinković, Petar S. Uskoković, Dušan Ž. Mijin Tehnološko–metalurški fakultet, Univerzitet u Beogradu, Beograd, Srbija Izvod Nanocevi poseduju veliki potencijal primene u raznim oblastima nauke i inženjerstva. Velika mehanička čvrstoća, odlična termička i električna provodljivost, veliki odnos površine prema zapremini i minimalna difuziona ograničenja čine ih idealnim nosačima za imobilizaciju bio- molekula kao što su proteini, antigeni, antitela, vitamini, hormoni, antibiotici i dr. U ovom radu opisane su tehnika adsorpcije i kovalentnog vezivanja enzima na nemodifikovane, oksi- dovane i amino funkcionalizovane ugljenične nanocevi. Takođe je opisan uticaj površine ugljeničnih nanocevi na strukturne promene enzima, kao i na promene u pogledu aktivnosti i stabilnosti. Ključne reči: ugljenične nanocevi; imobilizacija enzima; adsorpcija; kovalentno vezivanje. PREGLEDNI RAD UDK 66.097.3:546.26 Hem. Ind. 65 (4) 423–430 (2011) doi: 10.2298/HEMIND110330028P Dostupno na Internetu sa adrese časopisa: http://www.ache.org.rs/HI/ Poslednjih decenija nanomaterijali, zbog jedinstve- nih svojstava koja poseduju i širokog spektra moguć- nosti primene, privlače veliku pažnju u mnogim oblas- tima nauke i inženjerstva. Mogu biti u vidu vlakana, ži- ca, šipki, cevi, spirala ili prstenova. Ugljenične nanocevi (CNT) od njihovog otkrića 1991. godine [1], pa do danas jedan su od najproučavanijih materijala. Zbog svojih nanodimenzija, velike mehaničke čvrstoće, hemijske stabilnosti, termičke i električne provodljivosti nanocevi se koriste za proizvodnju biosenzora [2–4], skladištenje vodonika [5] i kao „nosači“ lekova [6]. Takođe se pri- menjuju u avio, tekstilnoj, elektronskoj kao i mnogim drugim industrijama [7–10]. Dele se na jednoslojne ug- ljenične nanocevi (eng. single walled carbon nanotubes – SWCNT), dvoslojne ugljenične nanocevi (eng. double Prepiska: N. Prlainović, Tehnološko–metalurški fakultet, Karnegijeva 4, p. pr. 3503, 11120 Beograd, Srbija. E-pošta: nprlainovic@tmf.bg.ac.rs Rad primljen: 30. mart, 2011 Rad prihvaćen: 28. maj, 2011 walled carbon nanotubes – DWCNT) i višeslojne uglje- nične nanocevi (eng. multi walled carbon nanotubes – MWCNT) (slika 1). Uvid u njihovu strukturu omogu- ćavaju savremeni mikroskopi kao što su transmisioni elektronski (TEM), skenirajući elektronski (SEM) i mikro- skop atomskih sila (AFM). CNT se mogu dobiti sledećim tehnikama: 1) elek- tričnim pražnjenjem [11], 2) hemijskom depozicijom iz parne faze (CVD) [12] i 3) laserskom ablacijom (LA) [13,14]. Enzimi su biološki katalizatori. Veoma su raznovrsni i sposobni da katalizuju različite reakcije. Velika speci- fičnost prema supstratu, kao i sposobnost da katalizuju samo određenu reakciju omogućavaju razdvajanja ra- cemskih smeša i dobijanje optički čistih jedinjenja [16]. Međutim, visoka cena, nedovoljna stabilnost i nemo- gućnost ponovnog korišćenja ograničavaju upotrebu nativnih enzima kao katalizatora. Imobilizacija enzima je efikasan način da se, u određenoj meri, prevaziđu Slika 1. Molekularni prikaz SWCNT (gore levo) i MWCNT (gore desno) sa tipičnim TEM mikrografima ispod [15]. Figure 1. Molecular presentations of SWCNT (top left) and MWCNT (top right) with typical transmission electron micrographs (below) [15]. (Reprinted with permission from Oxford University Press).