Ուլտրաձայնային խթանված ֆերմենտային պլաստիկ վերամշակում
Պոլիէթիլենային տեֆֆալատը (PET) թափոնների հսկայական աղբյուր է, որը հիմնականում գալիս է օգտագործված ջրի և խմիչքների շշերից: Մինչ վերջերս PET- ի վերամշակումը հանգեցնում էր ցածրորակ պլաստմասսայի: Նոր մուտանտ ֆերմենտը խոստանում է PET- ի դեգրադացիան անշարժ հումքի մեջ, որը կարող է օգտագործվել նոր բարձրորակ պլաստիկների համար: Ուլտրաձայնային առաջ բերված ֆերմենտները ցույց են տալիս ավելի բարձր արդյունավետություն ՝ արագացնելով պլաստմասսայի ֆերմենտային վերամշակումը և մեծացնելով գործընթացների կարողությունները:
Ուլտրաձայնացում ֆերմենտային պլաստիկ վերամշակման համար
Բարձր ինտենսիվությամբ, ցածր հաճախականությամբ ուլտրաձայնացումը հայտնի է ֆերմենտային ռեակցիաների վրա իր հետևանքներով: Sonication- ը կարող է օգտագործվել ինչպես ֆերմենտների ակտիվացման, այնպես էլ անակտիվացման համար: Rածր և միջին ամպլիտուդներում վերահսկվող sonication- ն ակտիվացնում է ֆերմենտները և նպաստում ֆերմենտների և ենթաշերտերի միջև զանգվածային փոխանցմանը, ինչը հանգեցնում է ֆերմենտների կատալիտիկական ակտիվության աճին:
Sonication- ը փոխում է ֆերմենտային հատկությունները ՝ դրանով իսկ խթանելով ֆերմենտային գործունեությունը: Ուլտրաձայնային ենթածրագրի նախապատվությունը արագացնում է ֆերմենտային ռեակցիաները:
Ուլտրաձայնային խառնուրդը խթանեց զանգվածային փոխանցումը ֆերմենտների և պլաստիկ սուբստրատի միջև, այնպես որ ֆերմենտը կարող է ներթափանցել և քայքայել բարձր բյուրեղային PET հալեցումը: Որպես էներգախնայող և հեշտ գործածող տեխնոլոգիա, sonication- ն օգնում է վերամշակել PET- ի ծախսարդյունավետ և էկոլոգիապես մաքուր:
Ֆերմենտի և ենթաշերտի ուլտրաձայնային ցրումը
Ուլտրաձայնային արտադրության կտրվածքը և միկրո-տուրբուլենտները հայտնի են իրենց արդյունավետության բարձր մակարդակի դեպքում, երբ խոսքը վերաբերում է ցրելու ծրագրերին: Ֆերմենտային ագրեգատների, ինչպես նաև ենթամաշկային ագլոմերատների ուլտրաձայնայինորեն առաջացած ցրումը բարելավում է ֆերմենտային կատալիտիկական գործունեությունը, քանի որ մոլեկուլային ագրեգատների և ագլոմերատների տրոհումը մեծացնում է ակտիվ մակերեսային տարածքը ֆերմենտների և ենթածրագրի միջև ընկալման համար:
Ուլտրաձայնային խթանված Cutinase ֆերմենտ
Sonication- ը լավ արդյունքներ է տվել ֆերմենտային utinase Thc_Cut1- ի ակտիվացման գործում `կապված իր PET հիդրոլիզի գործունեության հետ: PET- ի ուլտրաձայնայինորեն բարելավված ֆերմենտային դեգրադացիան հանգեցրեց ազատված քայքայման արտադրանքի 6,6 անգամ ավելացմանը `համեմատած չմշակված PET- ի հետ: PET փոշու և ֆիլմերի բյուրեղային տոկոսի (28%) աճը հանգեցրեց հիդրոլիզի ցածր եկամտաբերության, որը կարող է կապված լինել իջեցված մակերևույթի առկայության հետ: (տե՛ս Nikolaivits et al. 2018)
- ուժեղացնում է ֆերմենտային գործունեությունը
- արագացնում է ֆերմենտային ռեակցիաները
- հանգեցնում է ավելի ամբողջական արձագանքների
UIP4000hdT, 4000 վտ հզոր ուլտրաձայնային պրոցեսոր
Ֆերմենտային պլաստիկ վերամշակման մասին
Հիդրոլիզի ֆերմենտային տերևային ճյուղի պարարտանյութի կրճատումը (ՍՊԸ) տեղի է ունենում բնության մեջ և կտրում է կապերը պոլիէթիլենային տեֆֆալատի (PET), տերեֆթալատի և էթիլեն գլիկոլի երկու շինանյութերի միջև: Այնուամենայնիվ, ֆերմենի ընդհանուր արդյունավետությունը և դրա ջերմության զգայունությունը ռեակցիաները սահմանափակող գործոններ են, որոնք զգալիորեն նվազեցնում են գործընթացի արդյունավետությունը: Տերևի ճյուղի պարարտանյութի cutinase ֆերմենտը սկսում է քայքայվել 65 ° C ջերմաստիճանում, իսկ PET- ի քայքայման գործընթացները պահանջում են 72 ° C և ավելի բարձր ջերմաստիճան, այն ջերմաստիճանը, որի ժամանակ PET- ը սկսում է հալվել: Հալած PET- ը կարևոր գործընթաց է, քանի որ հալեցումն առաջարկում է ավելի բարձր մակերեսային տարածք, որտեղ ֆերմենտը կարող է աշխատել:
Reasearchers- ը նորից նախագծել է տերևների ճյուղի պարարտանյութի կոտորինազային ֆերմինային ֆերմենտը և փոխպատվաստել ամինաթթուները իր պարտադիր վայրերում: Սա հանգեցրեց մուտանտի ֆերմենտին, որը ցույց է տալիս ակտիվ աճ `10,000 անգամ PET պարտատոմսերը կոտրելու հարցում (համեմատած հայրենի ՍՊԸ ֆերմենի հետ) և զգալիորեն բարելավված ջերմակայունության պայմաններում: Սա նշանակում է, որ նոր մուտանտ ֆերմենտը չի քայքայվում 72 ° C ջերմաստիճանում, որի ջերմաստիճանը, որի ժամանակ PET- ը սկսում է հալվել:
Ուլտրաձայնային ցրումը և մակերևույթի ակտիվացումը խթանում են ֆերմենտային կատալիտիկ ռեակցիան: Հատուկ ազդանշանային պարամետրեր, ինչպիսիք են ուլտրաձայնային ամպլիտուդը, ժամանակը, ջերմաստիճանը և ճնշումը, կարող են ճշգրտորեն ճշգրտվել ֆերմենտային տիպի վրա ՝ իր կատալիտիկական ակտիվությունը մեծացնելու համար: Ուլտրաձայնային մշակման պարամետրերը և ֆերմենտների վրա դրանց ազդեցությունը կախված են ֆերմենտների հատուկ տեսակից, դրա ամինաթթուների կազմից և կոնֆորմացիոն կառուցվածքից: Դրանով իսկ յուրաքանչյուր ֆերմենտային տեսակ ունի օպտիմալ պրոցեսային պայմաններ, որոնց պայմաններում ձեռք է բերվում ֆերմենտային օպտիմալ ակտիվացում:
- աճել զանգվածային փոխանցում
- Բարձրացրեց փոխարժեքը կայուն
- Կատալիզացման արդյունավետության բարձրացում
- Iselyշգրիտ վերահսկելի է ՝ ֆերմենտների քաղցր տեղում հանդիպելու համար
- Ռիսկային փորձարկում
- Գծավոր փոփոխական
- ծախսերի արդյունավետ
- Ապահով և պարզ գործելու համար
- ցածր Maintenance
- արագորեն
- բնապահպանական
Տանկ 8 կՎտ ուլտրաձայնային սարքերով (4x) UIP2000hdT) և գրգռիչ
Ֆիզիկական ռեակցիաների բարձրորակ ուլտրաձայնային պրոցեսորներ
Hielscher Ultrasonics- ը երկար տարիներ փորձառու է լաբորատորիայի և արդյունաբերության մեջ էլեկտրական դիմումների բարձրորակ ուլտրաձայնային սարքերի նախագծման, արտադրության և տարածման մեջ: Մեր ուլտրաձայնային բարդ մշակման գործում մեր գիտելիքներն ու փորձը առաջարկներ են, որոնք մենք տրամադրում ենք մեր հաճախորդներին:
Մենք մեր հաճախորդներին առաջնորդում ենք առաջին խորհրդատվությունից `տեխնիկայի հնարավորության ստուգման և գործընթացի օպտիմիզացիայի վերաբերյալ` մինչև ձեր ուլտրաձայնային համակարգի վերջնական տեղադրումը և շահագործումը:
Մեր ճշգրիտ վերահսկելի ուլտրաձայնային սարքերը թույլ են տալիս ազդել ֆերմենտային գործունեության, կինետիկայի, ջերմոդինամիկական հատկությունների, ինչպես նաև մշակման ջերմաստիճանի վրա:
Հզոր ու հուսալի ուլտրաձայնային պրոցեսորների մեր պորտֆելը ընդգրկում է կոմպակտ ձեռքի լաբորատոր սարքից մինչև նստարանային վերև և ամբողջովին արդյունաբերական պրոցեսորներ: 200 վտից և ավելի բարձր, բոլոր ուլտրաձայնային սարքերը հագեցած են թվային սենսորային էկրանով, խելացի ծրագրաշարով, հեռահար զննարկիչի կառավարման և տվյալների ավտոմատ կանխատեսմամբ ՝ ինտեգրված SD քարտի վրա: Անհատականորեն կարգավորվող sonication ցիկլի ռեժիմը (իմպուլսային ռեժիմ) թույլ է տալիս սահմանել և վերահսկել ֆերմենտի ազդեցությունը (ժամանակի և հանգստի ժամանակահատվածները) ուլտրաձայնային բուժմանը: Hielscher- ի ուլտրաձայնային սարքավորումների կայունությունը թույլ է տալիս 24/7 շահագործում իրականացնել ծանրաբեռնվածությամբ և պահանջկոտ միջավայրում:
Ստորեւ ներկայացված աղյուսակը ձեզ ցույց է տալիս մեր ultrasonicators- ի մոտավոր մշակման հզորությունը:
| խմբաքանակի Volume | Ծախսի Rate | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 1-ից 500 մլ | 10-ից մինչեւ 200 մլ / վրկ | UP100H |
| 10-ից մինչեւ 2000 մլ | 20-ից 400 մլ / վրկ | Uf200 ः տ,, UP400St |
| 01-ից մինչեւ 20 լ | 02-ից 4 լ / րոպե | UIP2000hdT |
| 10-ից 100 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
| na | 10-ից 100 լ / րոպե | UIP16000 |
| na | ավելի մեծ | Կլաստերի UIP16000 |
Կապ մեզ հետ | / Հարցրեք մեզ!
Բարձր հզորությամբ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ ից Լաբորատորիա դեպի օդաչու եւ Արդյունաբերական սանդղակ:
Գրականություն / Հղումներ
- V. Tournier, C. M. Topham, A. Gilles, B. David, C. Folgoas, E. Moya-Leclair, E. Kamionka, M.-L. Desrousseaux, H. Texier, S. Gavalda, M. Cot, E. Guémard, M. Dalibey, J. Nomme, G. Cioci, S. Barbe, M. Chateau, I. André, S. Duquesne, A. Marty (2020): An engineered PET depolymerase to break down and recycle plastic bottles. Nature 580(7802): 216-219.
- Efstratios Nikolaivits, Maria Kanelli, Maria Dimarogona, Evangelos Topakas (2018): A Middle-Aged Enzyme Still in Its Prime: Recent Advances in the Field of Cutinases. Catalysts 2018, 8, 612.
- Pellis, A.; Gamerith, C.; Ghazaryan, G.; Ortner, A.; Herrero Acero, E.; Guebitz, G.M. (2016): Ultrasound-enhanced enzymatic hydrolysis of poly(ethylene terephthalate). Bioresour. Technol. 218, 2016. 1298–1302.
- Meliza Lindsay Rojas; Júlia Hellmeister Trevilin; Pedro Esteves Duarte Augusto (2016): The ultrasound technology for modifying enzyme activity. Scientia Agropecuaria 7 /2, 2016. 145–150.
- Shamraja S. Nadar; Virendra K. Rathod (2017): Ultrasound assisted intensification of enzyme activity and its properties: a mini-review. World J Microbiol Biotechnol 2017, 33:170.
Փաստեր Worth Իմանալով
Ակուստիկ կավիտացիոն ուժեր
-Ածր հաճախականությամբ և բարձր ինտենսիվությամբ ուլտրաձայնացում (մոտավորապես 20) – 50kHz) առաջացնում է ձայնային / ուլտրաձայնային կավիացիա, որն արտադրում է ֆիզիկական, մեխանիկական և քիմիական էֆեկտներ: Ակուստիկ կավիացիայի հետևանքները կարող են դիտվել որպես րոպեային վակուումային պղպջակների ձևավորում, աճ և դրա հետևանքով բռնի փլուզում, որոնք առաջանում են հեղուկի հետ զուգակցված ուլտրաձայնային ալիքների ճնշման տատանումների պատճառով: Խավիարային փուչիկների պայթյունի ընթացքում տեղի են ունենում այսպես կոչված թեժ կետեր, որոնք սահմանափակվում են փոքր տարածության և կարճ տևողությամբ: Տեղում եղած թեժ կետերը բնութագրվում են առնվազն 5000 Կ ինտենսիվ ջեռուցմամբ, ճնշումներով մինչև 1200 բար, և միլիմետրերի ընթացքում տեղի ունեցող բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման տարբերություններ: Հեղուկի կաթիլներն ու մասնիկները արագացվում են հեղուկ ինքնաթիռներով ՝ մինչև 208 մ / վ արագությամբ:
Ֆերմենտների ուլտրաձայնային բուժումը հիմնված է ակուստիկ կավիացիայի և դրա հիդրոդինամիկ կտրվածքի ուժերի վրա