可控孔隙硅藻土生物技術(shù)

1、可控孔隙硅藻土生物技術(shù)第1頁(yè)，共11頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)7分，星期二 1、概述2、物理化學(xué)性質(zhì)3、硅藻土陶瓷載體的應(yīng)用 4、總結(jié)第2頁(yè)，共11頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)7分，星期二1、概述多孔陶瓷用作酵素和微生物的固定載體 ,可用于過(guò)濾和分離物質(zhì) ,也可以用作生物感覺(jué)器官。由硅藻土生產(chǎn)出來(lái)的可控孔隙陶瓷有重要的物化特點(diǎn),這種陶瓷最近在生物技術(shù)方面已得到了應(yīng)用。第3頁(yè)，共11頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)7分，星期二2、物理化學(xué)性質(zhì)多孔玻璃和陶瓷作為支撐材料,最重要的物理特性是與生物催化劑具有相容性,陶瓷表面能與蛋白質(zhì)、細(xì)胞緊密相聯(lián)。生物相容性可以靠測(cè)量物質(zhì)的毒性來(lái)決定，如研

2、究在溶液中與特殊酵素的關(guān)系 ,或在周圍細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中研究支撐材料的影響。第4頁(yè)，共11頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)7分，星期二陶瓷生物催化劑載體的獨(dú)特化學(xué)性正是: 材料是惰性的,非生物退化的及不含有機(jī)碳的。選擇用于固定細(xì)胞的支撐材料時(shí),對(duì)氣孔直徑和氣孔體積的要求非常嚴(yán)格。氣孔容積的大小決定著固定在載體內(nèi)的細(xì)胞數(shù)量。載體顆粒直徑或間壁厚度則決定了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和反應(yīng)物運(yùn)送到生物活性細(xì)胞或蛋白質(zhì)所要經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)度。第5頁(yè)，共11頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)7分，星期二陶瓷作為生物催化劑載體的第二個(gè)最主要性質(zhì)是具有多孔形態(tài)。多孔形態(tài)（直徑、體積和孔的彎曲程度）對(duì)連接生物活性蛋白有直接影響,通過(guò)固定

3、生物催化劑,可表現(xiàn)出明顯的生物活性。第6頁(yè)，共11頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)7分，星期二硅藻土基質(zhì)支撐體與其他支撐體相比，具有很大的優(yōu)越性：獨(dú)特的硅藻骨架使硅藻土陶瓷的孔隙率達(dá)到亞微米級(jí), 硅藻土載體能“呼吸”,不僅能將營(yíng)養(yǎng)氧滲入更深的氣孔中,而且不易發(fā)生擴(kuò)散限制的現(xiàn)象。硅藻土載體主要依靠吸附法固定細(xì)胞。優(yōu)點(diǎn):固定后的細(xì)胞是活的,它們的酶活性不受影響。第7頁(yè)，共11頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)7分，星期二3、 硅藻土陶瓷載體的應(yīng)用硅藻土可被用來(lái)制作硅石類生物多孔陶瓷載體。雖然在制造過(guò)濾材料、過(guò)濾酸、絕緣材料以及傳統(tǒng)的催化劑載體等方面硅藻土原料獲得了很大的應(yīng)用,但用它來(lái)作為蛋白質(zhì)和細(xì)胞

4、的生物載體卻是最近幾年才受到人們重視。第8頁(yè)，共11頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)7分，星期二據(jù)最頻值（頻率出現(xiàn)最多）的多孔體積將生物催化劑分類小于 0.1 m 這類載體主要應(yīng)用:制藥工業(yè)、 化學(xué)制造業(yè)、 食品和飲料工業(yè)、 臨床醫(yī)療以及用于蛋白質(zhì)、 金屬和特殊化學(xué)方面的吸附大于1.0 m 這種載體能固定微生物 ,對(duì)廢物進(jìn)行解毒 ,在制藥、 化學(xué)、 食品及啤酒工業(yè)中能進(jìn)行轉(zhuǎn)換 ,可用于微過(guò)濾。第9頁(yè)，共11頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)7分，星期二4、總結(jié)有許多有機(jī)和無(wú)機(jī)載體可用于微生物的固化,它們能同細(xì)胞表面相作用的反應(yīng)基團(tuán)在質(zhì)量和數(shù)量上是有差別的?？椎拇笮》植紡?.02m可用作酵素載體到100 m用作大的多孔微生物載體,改變載體中氣孔的形狀和尺寸,可以滿足不同生物技術(shù)方面的應(yīng)用需要。盡管生物催化劑的主要作用是微生物本身,但載體的作用卻是不可低估的。第10頁(yè)，共11頁(yè)，2022年，5月20日，7點(diǎn)7分，星期二將可控孔隙的硅藻土用作固定細(xì)胞的載體涉及到微生物學(xué)、材料科學(xué)和化學(xué)反應(yīng)工程等多方面的知識(shí),深入理解硅藻土陶瓷生物載體的有關(guān)作用機(jī)制對(duì)于改善固定化技術(shù)和發(fā)展新工藝是非常重要的。這方面還有很多工作要做 ,主要包括:1、細(xì)胞和酶的生理學(xué)2、 硅藻土陶瓷載體的表面特性。這方面主要包括對(duì)表面結(jié)構(gòu)、 表面吸附、 表面能以及表面擴(kuò)散情況的了解 ,