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Herstellung direkt nutzbarer Durchflussreaktorkartuschen durch 3D‐Druck von thermostabilen Enzymen
Author(s) -
Maier Manfred,
Radtke Carsten P.,
Hubbuch Jürgen,
Niemeyer Christof M.,
Rabe Kersten S.
Publication year - 2018
Publication title -
angewandte chemie
Language(s) - German
Resource type - Journals
eISSN - 1521-3757
pISSN - 0044-8249
DOI - 10.1002/ange.201711072
Subject(s) - microbiology and biotechnology , chemistry , gynecology , medicine , biology
Die Kompartimentierung chemischer Reaktionen ist ein grundlegendes Prinzip des Lebens und daher ein wichtiger Ausgangspunkt für Innovationen bei der Entwicklung neuer Ansätze in der Biokatalyse. Zur Implementierung von Biotransformationen in räumlich getrennten Kompartimenten werden daher Herstellungsmethoden benötigt, die die schnelle Produktion von in Flusssystemen einsetzbaren Biokatalysatoren erlauben. Dreidimensionale (3D) Drucktechniken bieten eine solche hohe Durchsatzleistung, sind aber normalerweise nicht mit der empfindlichen Natur von Enzymen kompatibel, die physiologische Verarbeitungsparameter erfordern. Wir zeigen hier die Anwendung thermostabiler Enzyme zur Realisierung biokatalytischer, Agarose‐basierter Tinten, die in einem einfachen temperaturgesteuerten 3D‐Druckprozess angewendet werden können. Als Beispiele haben wir eine Esterase (EstII) und eine Alkoholdehydrogenase (ADH) aus thermophilen Organismen verwendet sowie eine Decarboxylase, die durch gerichtete Proteinevolution thermostabilisiert wurde. Die resultierenden 3D‐gedruckten Kartuschen wurden anschließend für eine kontinuierliche, zweistufige sequentielle Biotransformation in einem fluidischen Setup angewendet.