تثبیت آنزیم لاکاز با استفاده از نافیون و نانولوله های کربنی در بیوکاتد پیل های زیست سوختی و بیوسنسورها
محورهای موضوعی : بیوفیزیک
معصومه احمدی
1
(دانشگاه پیام نور بانه- واحد زیست شناسی)
کلید واژه: بیوکاتد, نافیون, پیل زیست سوختی, نانولوله‌های کربنی چند دیواره, تثبیت آنزیم لاکاز,
چکیده مقاله :
امروزه تقاضا برای انرژی پاک رو به افزایش است. پیل زیست سوختی می تواند انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. انواع مختلفی از پیل های زیست سوختی طراحی شده اند که می توانند از بیوکاتالیست ها، آنزیم ها و حتی میکروارگانیزم ها، با هدف تولید انرژی الکتریکی استفاده نمایند. پیل های زیست سوختی آنزیمی مقرون به صرفه، فشرده و انعطاف پذیر می باشد. اساس کار پیل های زیست سوختی آنزیمی، انتقال الکترون از آنزیم به سطح الکترود و بالعکس می باشد. انتقال مستقیم الکترون آنزیم لاکاز با روش ساخت الکترود با استفاده از پلیمر نافیون و نانولوله‌های کربنی چند دیواره بررسی شد. لاکاز توسط پلیمر نافیون گیراندازی شده و از آنجائیکه پلیمر نافیون نقش انتقال یون پروتون را ایفا کرده، غیرهادی است در نتیجه نانولوله‌های کربنی چند دیواره جهت تسهیل انتقال الکترون استفاده شد. نتایج ولتاموگرام چرخه ای، یک پیک با بیشینه جریان 170 میکروآمپر در محلولی با غلظت10 میکرومولار اودیانیزیدین بعنوان سوبسترای پلیمر نافیون و نانولوله‌های کربنی چند دیواره نشان داد. همچنین نتیجه ولتاموگرام چرخه ای بیوکاتد نشان داد که تثبیت آنزیم لاکاز با استفاده از نافیون و نانولوله های کربنی چند دیواره موثر می باشد. بنابراین این روش می تواند برای ساختن بیوکاتد پیل های زیست سوختی و بیوسنسورها بکار رود.
Nowadays demands for clean power source enhanced. Bio-fuel cell (BFC) can convert chemical energy to electrical energy. The enzyme-based biofuel cell (BFC) is a special fuel cell using enzyme as catalyst and can directly convert chemical energy to electrical energy. Bio-fuel cells are energy conversion devices based on bio-electrocatalysis leveraging on enzymes or microorganisms. Enzymatic fuel cells are promising low cost, compact and flexible energy resources. The basis of enzymatic fuel cells is transfer of electron from enzyme to the electrode surface and vice versa.. The DET of laccase enzyme has been studied using Multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs)/Nafion polymer. Laccase was entrapped by nafion polymer . As Nafion is a proton exchange polymer but not an electron conductive, the MWCNTs were also used to facilitate electron transfer of laccase. Cyclic voltammetric results showed a well-defined redox peaks at 170 µA in a solution containing 10 µM o-dianisidine as a substrate for MWCNTs/Nafion composite. The cyclic voltammetric results showed that laccase immobilization on MWCNTs/Nafion is efficient. Therefore, this method can be used to fabricate biocathode of biofuels cellor laccase based biosensors.
_||_
