کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
11026026 1666434 2018 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Graphene and graphene oxide: Functionalization and nano-bio-catalytic system for enzyme immobilization and biotechnological perspective
ترجمه فارسی عنوان
گرافن و گرافن اکسید: سیستم نانو بیوکاتالیزوری و عامل دار کردن برای تثبیت آنزیم و چشم انداز بیوتکنولوژیکی آن
کلمات کلیدی
تثبیت آنزیم، نانومواد مبتنی برگرافن، کامپوزیت‌ها، بیوکاتالیز، زیست تبدیلی، بیوکاتالیز میکروفلوئیدیکی، سلول‌های سوخت زیستی آنزیمی، حسگرهای زیستی
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1. مقدمه 

2. هندسه ساختاری و خصوصیات مشتقات گرافن 

3. عاملدار کردن مشتقات گرافن

3.1 مواد کامپوزیت مبتنی بر گرافن

3.2 نانومواد مبتنی بر گرافن به عنوان بستری برای ‌تثبیت آنزیم‌ها

4. چشم انداز بیوتکنولوژیک نانوبیوکاتالیزورهای ‌تثبیت شده توسط گرافن

5. کاربرد در بیوکاتالیز و زیست تبدیلی

5.1 بیوکاتالیزور میکروفلوئیدیک

5.2 سلول‌های سوخت زیستی آنزیمی مبتنی بر گرافن

5.3 حسگرهای زیستی آنزیمی مبتنی بر نانوکامپوزیت‌های گرافن

6. نتیجه گیری و چشم اندازها
ترجمه چکیده
نانوموادِ مبتنی بر گرافن توجه تحقیقاتی زیادی را در زمینه‌های مختلف مربوط به پروتئین‌ها بخود جلب کرده اند و بنابراین به سرعت در حال تبدیل شدن به پرمطالعه ترین مواد مبتنی برکربن هستند. خصوصیات فیزیکوشیمیاییِ استثنایی آنها مانند مقاومت الکتریکی، نوری، حرارتی و مکانیکی گرافن را قادر می‌سازد تا به مواد نانوساختار مبتنی بر گرافن مناسبی برای استفاده در زمینه‌های مختلف مانند شیمی الکتروآنالیتیک، سنسورهای الکتروشیمیایی و ‌تثبیت مولکول‌های زیستی و آنزیم‌ها تبدیل شود. ویژگی ساختاری گرافن اکسیژنه، به عنوان مثال، گرافن اکسیدِ (GO) پوشیده شده با عامل‌های مختلف مانند گروه‌های اپوکسی، هیدروکسیل و کربوکسیل، سمت و سوی جدیدی از تغییرات شیمیایی GO با خواص مطلوب را ارائه کرده است. این مطالعه‌ی مروری پیشرفت‌های اخیرِ مربوط به هندسه ساختاری، خصوصیات فیزیکوشیمیایی و عامل دار کردن GO و توسعه حامل‌های جدید مبتنی بر گرافن را به عنوان بسترِ ‌تثبیت آنزیم توصیف می‌کند. کاربردهای مبتنی بر مشتقات گرافن در سال‌های اخیر به تدریج در حال افزایش است. بنابراین، از دیدگاه زیست کاتالیزگری و زیست تبدیلی، چشم انداز بیوتکنولوژیک نانوبیوکاتالیزورهای تثبیت شده با گرافن از اهمیت بالایی برخوردار است. هندسه ساختاری، خصوصیات منحصر به فرد و عامل دار کردن مشتقات گرافن و نانومواد مبتنی بر گرافن به عنوان بستر‌تثبیت آنزیم در این مطالعه مورد تاکید قرار گرفته است. همچنین، در مورد نقش سیستم‌های کاتالیزوری مبتنی بر GO مانند بیوکاتالیزور میکروفلویدیکی، سلول‌های سوخت زیستیِ مبتنی بر آنزیم و حسگرهای زیستی نیز همراه با چشم اندازهای بالقوه آتی این موادِ چندمنظوره گفتگو شده است.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری بیوشیمی، ژنتیک و زیست شناسی مولکولی زیست شیمی
پیش نمایش مقاله
گرافن و گرافن اکسید: سیستم نانو بیوکاتالیزوری و عامل دار کردن برای تثبیت آنزیم و چشم انداز بیوتکنولوژیکی آن
چکیده انگلیسی
Graphene-based nanomaterials have gained high research interest in different fields related to proteins and thus are rapidly becoming the most widely investigated carbon-based materials. Their exceptional physiochemical properties such as electrical, optical, thermal and mechanical strength enable graphene to render graphene-based nanostructured materials suitable for applications in different fields such as electroanalytical chemistry, electrochemical sensors and immobilization of biomolecules and enzymes. The structural feature of oxygenated graphene, i.e., graphene oxide (GO) covered with different functionalities such as epoxy, hydroxyl, and carboxylic group, open a new direction of chemical modification of GO with desired properties. This review describes the recent progress related to the structural geometry, physiochemical characteristics, and functionalization of GO, and the development of graphene-based novel carriers as host for enzyme immobilization. Graphene derivatives-based applications are progressively increasing, in recent years. Therefore, from the bio-catalysis and biotransformation viewpoint, the biotechnological perspective of graphene-immobilized nano-bio-catalysts is of supreme interest. The structural geometry, unique properties, and functionalization of graphene derivatives and graphene-based nanomaterials as host for enzyme immobilization are highlighted in this review. Also, the role of GO-based catalytic systems such as microfluidic bio-catalysis, enzyme-based biofuel cells, and biosensors are also discussed with potential future perspectives of these multifaceted materials.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Biological Macromolecules - Volume 120, Part B, December 2018, Pages 1430-1440
نویسندگان
, , , , ,