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，共11頁，2022年，5月20日，7點7分，星期二 1、概述2、物理化學性質(zhì)3、硅藻土陶瓷載體的應用 4、總結(jié)第2頁，共11頁，2022年，5月20日，7點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 ,可用于過濾和分離物質(zhì) ,也可以用作生物感覺器官。由硅藻土生產(chǎn)出來的可控孔隙陶瓷有重要的物化特點,這種陶瓷最近在生物技術(shù)方面已得到了應用。第3頁，共11頁，2022年，5月20日，7點7分，星期二2、物理化學性質(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)、細胞緊密相聯(lián)。生物相容性可以靠測量物質(zhì)的毒性來決定，如研

2、究在溶液中與特殊酵素的關系 ,或在周圍細胞生長過程中研究支撐材料的影響。第4頁，共11頁，2022年，5月20日，7點7分，星期二陶瓷生物催化劑載體的獨特化學性正是: 材料是惰性的,非生物退化的及不含有機碳的。選擇用于固定細胞的支撐材料時,對氣孔直徑和氣孔體積的要求非常嚴格。氣孔容積的大小決定著固定在載體內(nèi)的細胞數(shù)量。載體顆粒直徑或間壁厚度則決定了營養(yǎng)物質(zhì)和反應物運送到生物活性細胞或蛋白質(zhì)所要經(jīng)過的路徑長度。第5頁，共11頁，2022年，5月20日，7點7分，星期二陶瓷作為生物催化劑載體的第二個最主要性質(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）對連接生物活性蛋白有直接影響,通過固定

3、生物催化劑,可表現(xiàn)出明顯的生物活性。第6頁，共11頁，2022年，5月20日，7點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：獨特的硅藻骨架使硅藻土陶瓷的孔隙率達到亞微米級, 硅藻土載體能“呼吸”,不僅能將營養(yǎng)氧滲入更深的氣孔中,而且不易發(fā)生擴散限制的現(xiàn)象。硅藻土載體主要依靠吸附法固定細胞。優(yōu)點:固定后的細胞是活的,它們的酶活性不受影響。第7頁，共11頁，2022年，5月20日，7點7分，星期二3、 硅藻土陶瓷載體的應用硅藻土可被用來制作硅石類生物多孔陶瓷載體。雖然在制造過濾材料、過濾酸、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用,但用它來作為蛋白質(zhì)和細胞

4、的生物載體卻是最近幾年才受到人們重視。第8頁，共11頁，2022年，5月20日，7點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 這類載體主要應用:制藥工業(yè)、 化學制造業(yè)、 食品和飲料工業(yè)、 臨床醫(yī)療以及用于蛋白質(zhì)、 金屬和特殊化學方面的吸附大于1.0 m 這種載體能固定微生物 ,對廢物進行解毒 ,在制藥、 化學、 食品及啤酒工業(yè)中能進行轉(zhuǎn)換 ,可用于微過濾。第9頁，共11頁，2022年，5月20日，7點7分，星期二4、總結(jié)有許多有機和無機載體可用于微生物的固化,它們能同細胞表面相作用的反應基團在質(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，共11頁，2022年，5月20日，7點7分，星期二將可控孔隙的硅藻土用作固定細胞的載體涉及到微生物學、材料科學和化學反應工程等多方面的知識,深入理解硅藻土陶瓷生物載體的有關作用機制對于改善固定化技術(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、細胞和酶的生理學2、 硅藻土陶瓷載體的表面特性。這方面主要包括對表面結(jié)構(gòu)、 表面吸附、 表面能以及表面擴散情況的了解 ,