Loading...

Созданы гибридные наноклетки для ускорения катализа
pikisuperstar / Freepik

Японские ученые дополнили ферритиновые наноклетки остатками гистидина, что повысило их способность поглощать ионы металлов в 1,5 раза. Это улучшило каталитическую эффективность наноклеток при производстве спирта до 88%. Кроме того, наноклетки сохраняли свою стабильность, что делает их перспективными для промышленности. Статья опубликована в журнале Angewandte Chemie.

Биологические полимеры могут спонтанно самособираться в сложные структуры нанометрового масштаба — наноклетки, которые способны вмещать в себя различные молекулы. Например, ферритиновые наноклетки, состоящие из 24 субъединиц белка ферритина, заключают в себе ионы металлов, выступающие катализаторами в различных реакциях. До сих пор попытки увеличить поглощение ионов металлов ферритиновыми наноклетками приводили к снижению стабильности структуры.

Ученые из Токийского технологического института изменили структуру ферритиновой наноклетки и увеличили ее способность поглощать иридий. Этот металл необходим для производства спирта, а также широко используется в качестве катализатора в фармацевтической, пищевой и химической промышленности. Для этого авторы заменили на аминокислоту гистидин сначала остаток аминокислоты аргинина, а потом аспарагиновой кислоты. Это никак не изменило структуру и размер наноклетки. Однако после замены аргинина наноклетки смогли поглотить в 1,5 раза больше атомов иридия. В случае же с аспарагиновой кислотой поглощение не изменилось. Таким образом, положение гистидина имеет решающее значение для определения эффективности поглощения в клетке.

Новые наноклетки позволили достичь эффективности 88% при производстве спирта. Кроме того, они оказались очень стабильными. Это значит, что их можно использовать в качестве катализаторов в промышленности. Предложенный учеными дизайн наноклеток можно совершенствовать и дальше, например чтобы создавать структуры с избирательным поглощением специфических молекул для различных каталитических применений.


Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Facebook и Twitter.