Analise Critica

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2.3 Partículas de quitosano

O quitosano é amplamente utilizado como suporte para a imobilização de enzimas devido às suas diferentes configurações geométricas, tais como pós, flocos, hidrogéis, membranas, fibras e outros, e a presença de grupos hidroxilo e amino. Este biopolímero é solúvel em meio ácido diluído, formando um polímero catiónico com grupo amina gerando o íon NH3+, o que torna as propriedades especiais que o diferencia de fibras vegetais.

O uso da partícula nano de quitosano tem muitas vantagens sobre quitosano puro, como as propriedades físicas e químicas superiores, tais como elevada área de superfície, a porosidade, a resistência à tração, a condutividade, a foto-luminescente. Além disso, o quitosano tem certos grupos funcionais tais como -NH2 e -OH, permitindo a interação com outros polímeros e moléculas biológicas.

Quitosano pode também ser utilizado sob a forma de membranas nanofibrosas. Foi desenvolvida uma tal membrana (80-150 nm de diâmetro de fibra) a partir da solução (PVA) por um processo de eletrospinning misto de quitosano / poli (álcool vinílico). A lipase foi imobilizada a partir da C. rugosa na membrana nanofibrosa utilizando glutaraldeído. A atividade residual depois de 10 utilizações foi de 46% e 56,2% após 30 dias para a enzima imobilizada (pH 7 e 4 ◦C); enquanto que, para a lipase livre, a atividade retida foi de 36,6% depois de 10 dias e perdeu a maior parte da sua atividade inicial após um mês.

2.4 Nano sílica

A sílica (SiO2) ou dióxido de silício é a forma óxida do silicone, e serve como um conservante e agente diluente na indústria de alimentos.

A nanoestrutura de sílica ganhou atenção no campo biomédico devido à sua composição química bem definida, que permite a modificação da sua estrutura pelos grupos amina, carboxilo e tiol, metacrilatos, enzimas, proteínas e ADN. Sílica amorfa nano e micro-partículas também utilizados para a encapsulação de enzimas, bactérias e células de mamíferos e demonstraram uma vida de prateleira prolongada e sem alteração das suas atividades metabólicas, indicando o elevado potencial de partículas Si com base para melhorar a entrega de substâncias bioativas

Outros tipos de sílica foram usados como suporte para imobilização, como: sílica sublimada, sílica porosa e sílica mesoporosa.

2.5 Nanopartículas de zircônia

Zircônia é um material polimorfo que ocorre em três formas: monoclínica, tetragonal e cúbica, todas em diferentes temperaturas.

A alta estabilidade química, térmica e de pH do zircônio se torna particularmente atraente para a fabricação de suportes para imobilizar proteínas e enzimas, para fins de separação cromatográfica, biosensores e biorreactores à base de enzimas.

2.6 Nano diamante

Nano diamante, um nanomaterial derivado de carbono, tem um grande potencial para aplicações biológicas, devido à sua estabilidade química, compatibilidade biológica, não-toxicidade e a fluorescência inquebrável dos centros de vacância de nitrogênio. A superfície do nano diamante proporciona uma plataforma única para a conjugação de moléculas biológicas. Tem sido relatado que a superfície modificada de nano diamantes podem ser conjugados com bio moléculas tais como: DNA, o antìgenio, o citocromo C e hormônios.

2.7 Nanografeno

Grafeno é uma monocamada de átomos de carbono embalado numa rede hexagonal densa que pode ser vista como um plano atômico individual extraído do grafite, como desenroladas nanotubos de carbono de parede simples ou como uma molécula de fulereno plana gigante.

Muitos estudos utilizam óxido nanografeno (GO) para a imobilização de enzimas, mostrando ser um suporte ideal para a proteína ou enzima, que pode ser atribuído às suas propriedades, tais como a extremamente grande área de superfície específica, o oxigênio abundante contendo funcionalidades de superfície e a alta solubilidade em água. Atualmente os métodos disponíveis para imobilização de enzimas (ou proteína) em GO não são confiáveis nem adsorção física não-específica ou acoplamento covalente.

O nanografeno tem várias aplicações na biomedicina, incluindo a entrega de drogas, terapias de câncer e biosensoriamento. Além disso, a sua área superficial elevada e baixo custo de produção fazem do grafeno um candidato ideal para a imobilização da enzima.

2.8 Nanofribras

Nanotubos e nanofios tornaram-se incrivelmente importante na nanotecnologia com base em suas propriedades eletrônicas e mecânicas únicas. A funcionalização destas nanoestruturas torna possíveis novos componentes adicionais de ligação, transformando suas propriedades físico-químicas muito maiores.

Compostos nanofibras-enzimas oferecem inúmeras vantagens sobre o custo em enzimas não ligadas em vários campos de estudo e desenvolvimento, incluindo os processos de alimentos, farmacêuticas e de biorremediação. O uso de nanofibras como matrizes de imobilização mostra propriedades superiores em relação a outros materiais de suporte, tais como a sua estabilidade ambiental (elevada estabilidade aos extremos de temperatura, pH e resistência para microrganismos), a capacidade de transferência direta de elétrons entre uma enzima e um polímero, a facilidade de preparação, uma carga mais elevada da enzima por unidade de massa com redução da resistência de difusão com um caminho encurtado para difusão do substrato, maior condutividade e fabricação facilitada.

3. Aplicações de enzima nanoimobilizadas

3.1 Biodiesel

O biodiesel, um diesel alternativo, é feito a partir de fontes biológicas renováveis, tais como óleos vegetais e gorduras animais. Ele é biodegradável e não tóxico, tem um perfil baixo de emissão e é benéfico para o ambiente, e, assim, combustível biodiesel tem o potencial para reduzir o nível de poluentes.

Foi produzido nanoesferas híbrido-orgânicas utilizando ortosilicato de tetraetilo (TEOS) como fonte de sílica e fluoreto de sódio como agente mineralizante, contendo lipase comercial RML, a enzima para catalisar a reação de transesterificação de trioleína com metanol para ésteres metílicos, os compostos típicos mistura de biodiesel.

Também foi imobilizada a lipase