در ادامه سلسله سخنرانی های علمی پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، عضو هیات علمی بخش نانوفناوری پژوهشگاه در سخنرانی امروز به تشریح کاربرد هیدروژل نانوکامپوزیتهای جدید ساخته شده بر پایه پلیمرهای طبیعی در تثبیت مؤثر آنزیم ها پرداخت.

به گزارش روابط عمومی پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، دکتر الهه معتمدی که با موضوع کاربرد هیدروژلها در تثبیت آنزیم در آمفی تئاتر پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی سخن می گفت، خاطرنشان کرد: امروزه کاربرد آنزیمها در فرایندهای صنعتی مختلف توسعه چشمگیری یافته، اما به رغم مزایای گوناگون استفاده از این ترکیبات، عمر کوتاه و پایداری کم، دشواری های بازیابی مجدد و فرایند خالص‌سازی از محدودیت‌های اصلی آنزیم‌ها در صنایع به حساب می آید. از اینرو کاربرد بسترهای مختلف جهت تثبیت آنزیم با هدف افزایش عمر و جداسازی بهتر و راحت‏تر آنزیم، افزایش سطح تماس آن با مواد اولیه، جلوگیری از تجمع  و افزایش پایداری ساختار سه بعدی و جلوگیری ازغیر فعال شدن آنزیم در شرایط محیطی مانند دما و pH بالا و یا حضور اکسیدان‏ها در سالهای اخیر بسیار مورد توجه محققان بوده است. 

وی با بیان این که یکی از کاندیداهای مناسب به عنوان بستر برای تثبیت آنزیم ها، نانوساختارهای پلیمری هستند، تصریح کرد: یکی از شاخه های بسیار مهم در علوم پلیمری، هیدروژل‌ها هستند که به عنوان شبکه‌‌های سه بعدی از زنجیره‌های پلیمری تعریف می شوند و از طریق اتصالات عرضی و با استفاده از واکنش پلیمریزاسیون یک یا چند نوع مونومر ایجاد می‌شوند و توانایی بالایی برای جذب و نگهداری آب دارند. 
 قابلیت هیدروژل‌ها برای جذب آب از گروه‌های عاملی آب‌دوستی که به زنجیره پایه اتصال یافته‌اند، به ‌وجود می‌آید و نامحلول بودن آنها در آب به دلیل اتصالات عرضی بین زنجیره‌های اصلی است. 

معتمدی با اشاره به این که هیدروژل‌ها می‌توانند منشأ طبیعی یا سنتزی داشته باشند، اظهار داشت: هیدروژل‌های طبیعی شامل گروه‌های پلی‌ساکاریدی و هیدروژل‌های بر پایه پروتئین هستند و به دلیل زیست‌سازگاری، ارزان بودن، تنوع و گستردگی آن‌ها مورد توجه هستند.

وی خاطرنشان کرد: ،تحقیقات نشان داده است که استفاده از نانوساختارهای هیدروژل برای تثبیت و پایدارسازی آنزیم نه‌تنها باعث افزایش پایداری آنزیم می‌شود بلکه سایر خواص آن به ‌عنوان یک سیستم نانوکاتالیست زیستی، را هم تقویت می‌کند. برای مثال هیدروژلها می توانند با فراهم کردن سطح ویژه بالا موجب افزایش ظرفیت بارگذاری آنزیم شوند و همچنین بهبود فعالیت آنزیم در گستره وسیعی از دما، pH و حلالهای آلی را سبب شوند.

معتمدی تصریح کرد: از سوی دیگر امکان جداسازی آسان با استفاده از ترکیبات مغناطیسی و افزایش سرعت انتقال الکترون و افزایش قابلیت استفاده مجدد آنزیم نیز به عنوان مزایای استفاده از بسترهای هیدروژل برای تثبیت آنزیم به حساب می آیند.