Development of Macroporous Titania Monoliths by a Biocompatible Method. Part 2: Enzyme Entrapment Studies
Notice bibliographique
Résumé
Although sol−gel-derived silica materials have been extensively used as a matrix to immobilize enzymes and other proteins, the poor pH stability and fragility of silica limits its utility in applications that require operation at pH >8. Herein, we report an alternative matrix, sol−gel-derived monolithic titania, for protein entrapment. The material is prepared from biocompatible precursors using aqueous processing conditions involving the formation of a glycerol−titania composite sol followed by titania condensation and can be made macroporous by the addition of poly(ethylene oxide). The clinically relevant protein γ-glutamyl transpeptidase (γ-GT) was entrapped in monolithic titania, and the effects of the titania sol−gel processing parameters on the retention (leaching), catalytic constant ( k cat ), Michaelis constant ( K M ), and long-term stability of entrapped γ-GT were investigated. It was found that the retention of γ-GT within the monolith was strongly related to the glycerol and PEO concentrations in the starting sol. Under optimal conditions, up to 70% of enzyme initially added to the titania sol was retained in the gel even after copious washing. Entrapped γ-GT demonstrated a higher K M and lower k cat value than in solution, indicating that substrate turnover was limited by partitioning effects and/or diffusion through the titania matrix. The entrapped enzyme demonstrated better long-term stability than in solution, likely because of protection from unfolding within a rigid titania pocket as well as the liberation of the biocompatible reagent glycerol during the sol−gel process. The entrapped enzyme did not show any loss of activity after storage at 4 °C for 3 weeks, but did show a loss in activity beyond this time. Potential applications of protein-doped titania are described.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».