В ИТМО предложили технологию, которая повысит размер производства фармацевтических средств и товаров, снизив издержки — Naked Science — wamba-mamba.ru

4.6

Ученые Института ИТМО предложили употреблять «ежи-подобные» частички, управляемые магнитным полем, для убыстрения хим реакций в клеточках. Новенькая разработка дозволит повысить проницаемость клеточных мембран с сохранением начальной структуры клеточки. Это упрощает транспортировку веществ и наращивает скорость биокатализа. Полученную технологию можно употреблять в различных отраслях, в том числе пищевой индустрии и фармацевтике — способ дозволит понизить издержки при изготовлении фармацевтических средств и пищевых товаров, повысив при всем этом размер производства.

Институт ИТМО # биокатализаторы # глюкоза # клеточная мембрана # лекарства # пищевая индустрия В ИТМО предложили технологию, которая повысит размер производства фармацевтических средств и товаров, снизив издержки / ©images.reference.com

Статья размещена в The Journal of Physical Chemistry Letters. Для перевоплощения 1-го вещества в другое нужно поместить в биологическую систему, к примеру, такую, как клеточка, вещество, запускающее целую серию хим реакций — субстрат.

В итоге этих реакций выходит нужный продукт, который употребляется в последующих хим превращениях в самих клеточках и разработке фармацевтических препаратов и пищевых товаров. Основная сложность действия на биокаталитические процессы в клеточках в том, что клеточная мембрана и стена ограничивают скорость диффузии – проникания субстрата в клеточку.

«Для преодоления барьера можно прирастить проницаемость клеточной мембраны. Для этого нередко употребляют хим вещества. Но они могут быть довольно ядовитыми, и их действие трудно надзирать, а остальные способы могут необратимо повредить структуру клеточки», – разъясняет 1-ый создатель исследования, магистрант лаборатории SCAMT Института ИТМО, Даниил Кладько.

Исследователи ИТМО на примере биохимической реакции спиртового брожения проявили, что прирастить пропускную способность клеток и надзирать таковым образом биокатализ можно при помощи особых «ежи-подобных» частиц (urchin-like particles), управляемых магнитным полем. Urchin-like particles получили такое заглавие из-за собственной поверхности с неоднородностями в виде острых стержней, что делает их схожими на морских ежей. В качестве клеточной модели, над которой проводились опыты, были выбраны пекарские дрожжи.

Чтоб конвертировать субстрат (глюкозу) в спирт при помощи дрожжей, к ним добавляли «ежей», инкубировали в течение определенного времени, а позже высылали в установку, которая воздействовала на эталон переменным магнитным полем с данной частотой, интенсивностью и направлением. Ученым удалось «пробить» клеточную мембрану и «доставить» вовнутрь клеточки субстрат, вступающий в биохимический каскад реакций, при всем этом не вредя ее структуре и жизнеспособности. Наиболее того, выяснилось, что магнитное поле дозволяет надзирать весь процесс его «включением» и «выключением».

«Крутящееся магнитное поле принуждает дрожжи совместно с “ежами” вертеться вокруг собственной оси. В итоге этого происходит их взаимодействие: “еж” трансформирует энергию магнитного поля в механическое напряжение на мембрану, находясь на которой, он делает момент силы, позволяющий ей открыться. В этом случае весьма важны время и частота. Необходимо чтоб поле некое время поработало и “подергало“ мембрану, поэтому что это все еще довольно уплотненная структура, невзирая на ее кажущуюся тонкость», – ведает Даниил Кладько.

Разработанную технологию можно использовать в различных отраслях, к примеру, пищевой индустрии, фармацевтике и биотехнологиях. Так, при работе с теми же дрожжами, убыстрение биокатализа магнитным полем и частичками поможет уменьшить стоимость и прирастить размер производства товаров на их базе. Аналогично и с лекарствами, которые делаются на базе биосинтеза: новейший способ дозволит повысить масштабы их выпуска и понизить стоимость конечного продукта.

Источник: naked-science.ru

Ещё новости

Leave a Comment