الأطر المعدنية-organic المستندة إلى الإنزيمات الحيوية المركبة

نظرًا لكفاءتها وخصوصيتها واستدامتها البيئية، هناك فرص كبيرة للإنزيمات في التخليق الكيميائي والتكنولوجيا الحيوية. ومع ذلك، نظرًا لأن الهيكل النشط ثلاثي الأبعاد للإنزيمات يُحافظ عليه في الغالب بواسطة تفاعلات غير تساهمية أضعف، فإن الضغوط الحرارية ودرجة الحموضة والكيماويات يمكن أن تعدل أو تلغي النشاط. يمكن استخدام الأطر المعدنية العضوية (MOFs)، وهي مواد شبكة مسامية ممتدة تم تجميعها من أسفل إلى أعلى باستخدام عقد معدنية وروابط عضوية، لتوفير الحماية للإنزيمات. يمكن استخدام الهياكل الذاتية التجميع للأطر المعدنية العضوية لتغليف إنزيم في عملية تُسمى الانغلاف عندما يتم تصنيع الإطار في وجود المادة الحيوية. بدلاً من ذلك، يمكن تسلل الإنزيمات إلى هياكل الأطر المعدنية العضوية المسامية أو ربطها بالسطح عبر عمليات تساهمية أو غير تساهمية. يتيح دمج مواد الأطر المعدنية العضوية والإنزيمات بهذه الطريقة الحماية ويسمح للإنزيم بالحفاظ على النشاط في ظروف التحدي (مثل عوامل التشويه، ودرجات الحرارة المرتفعة، ودرجة الحموضة غير الأصلية، والمذيبات العضوية). بالإضافة إلى تشكيل مركبات حيوية إنزيمية/أطر معدنية عضوية بسيطة، يمكن إدخال مواد أخرى إلى المركبات لتحسين الاسترداد أو تسهيل التطبيقات المتقدمة في تكنولوجيا الاستشعار وخلايا الوقود. تستعرض هذه المراجعة حماية الإنزيم من خلال الانغلاف، وتسرب المسام، وامتصاص السطح وتلخص الاستراتيجيات لتشكيل مركبات متعددة المكونات. أيضًا، نظرًا لأن مركبات الإنزيم/الأطر المعدنية العضوية تضع الكيمياء المواد وعلم الإنزيمات في مجال واحد، توفر هذه المراجعة تقييمًا للأساليب المستخدمة في توصيف الإنزيمات المثبتة على الأطر المعدنية العضوية وتحدد بعض المعلمات الرئيسية لتسهيل تطوير هذا المجال.