Разработка фотобиокатализаторов и биосенсоров на основе ферментов и хлорофилл-белковых комплексов, иммобилизованных в мезопористых полупроводниковых носителях

Разработаны методы получения толстых (от 1 до 10 мкм), мезопористых пленок TiO2 на стекле, проводящем стекле с покрытием оксид индия-олова (ITO) и поликарбонате.
  Мезопористые пленки TiO2 сформированы из наночастиц TiO2 с размером от 5 до 25 нм.
  Изучено влияние образующих поры добавок на мезопористую структуру TiO2. Полученные пленки способны связывать белки.
  В результате изучения сорбции белков на полученных мезопористых пленках TiO2 отобраны носители для иммобилизации ферментов.
  Полученные мезопористые пленки, содержащие ферменты и пигмент белковый комплекс, являются основой для создания фотобиокатализаторов и биосенсоров.

  Установлена патентная чистота объекта исследований в отношении Российской Федерации.

Синтезированы пористые пленки TiO2 на стеклянных подложках.
  В результате изучения сорбции белков на полученных мезопористых пленках TiO2 отобраны носители для совместной иммобилизации ферментов и пигмент белкового комплекса.
  Разработаны методы совместной иммобилизации ферментов оксидоре-дуктаз и фотосинтетических хлорофилл-белковых комплексов на мезопори-стых пленках TiO2.
  Показано, что ферменты, иммобилизованные на мезопористых плёнках, сохраняют катали-тическую активность; пигмент белковый комплекс первой фотосистемы со-храняет фотокаталитическую активность.
  Разработаны методы совместной иммобилизации фермен-тов оксидоредуктаз и фотосинтетических хлорофилл-белковых комплексов на мезопористых пленках TiO2.
  Были созданы твердые мезопористые носители из наночастиц неорганического полупроводника диоксида титана.

Результаты работы могут быть использованы при создании фото-каталитических, сенсорных и энергопреобразующих технологий на основе гибридных материалов, в которых неорганические наноматериалы сопряжены с ферментами или компонентами биологического фотосинтетического аппарата.

Разработаны фотобиокатализаторы на основе хлорофилл-белковых комплексов ферментов оксидоредуктаз, иммобилизованных в мезопористых носителях, для фотокаталитического синтеза физиологически активных соединений под действием ближнего УФ и видимого света. Разработаны биосенсоры никотинамидных коферментов на основе ферментов дегидрогеназ, иммобилизованных в мезопористых полупроводниковых носителях. Разработаны биосенсоры водорода на основе фермента гидрогеназы, иммобилизованной в мезопористых полупроводниковых носителях. Выработаны рекомендации по разработке перспективных конструкций биосенсоров. Разработано техническое задание на ОТР по созданию и испытанию опытных образцов фотобиокатализаторов и биосенсоров нового типа на основе ферментов и хлорофилл-белковых комплексов, иммобилизованных в мезопористых полупроводниковых носителях.