Temperature-Invariant Aqueous Microgels as Hosts for Biomacromolecules
Notice bibliographique
Résumé
Immobilization of enzymes on solid supports has been widely used to improve enzyme recycling, enzyme stability, and performance. We are interested in using aqueous microgels (colloidal hydrogels) as carriers for enzymes used in high-temperature reactions. These microgels should maintain their volume and colloidal stability in aqueous media up to 100 °C to serve as thermo-stable supports for enzymes. For this purpose, we prepared poly(N-hydroxyethyl acrylamide) (PHEAA) microgels via a two-step synthesis. First, we used precipitation polymerization in water to synthesize colloidal poly(diethylene glycol-ethyl ether acrylate) (PDEGAC) particles as a precursor. PDEGAC forms solvent swollen microgels in organic solvents such as methanol and dioxane and in water at temperatures below 15 °C. In the second step, these PDEGAC particles were transformed to PHEAA microgels through aminolysis in dioxane with ethanolamine and a small amount of ethylenediamine. Dynamic laser scattering studies confirmed that the colloidal stability of microgels was maintained during the aminolysis in dioxane and subsequent transfer to water. Characterization of the PHEAA microgels indicated about 9 mol % of primary amino groups. These provide functionality for bioconjugation. As proof-of-concept experiments, we attached the enzyme horseradish peroxidase (HRP) to these aqueous microgels through (i) N-(3-(dimethylamino)propyl)-N'-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC) coupling to the carboxylated microgels or (ii) bis-aryl hydrazone (BAH) coupling to microgels functionalized with 6-hydrazinonicotinate acetone (PHEAA-HyNic). Our results showed that HRP maintained its catalytic activity after covalent attachment (87% for EDC coupling, 96% for BAH coupling). The microgel enhanced the stability of the enzyme to thermal denaturation. For example, the residual activity of the microgel-supported enzyme was 76% after 330 min of annealing at 50 °C, compared to only 20% for the free enzyme under these conditions. PHEAA microgels in water show great promise as hosts for enzymatic reaction, especially at elevated temperatures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».