23166

طراحي و ساخت نانو كامپوزيت مغناطيسي جديد زيست سازگار اصلاحشده با دوپامين و بررسي خاصيتهاي بيولوژيكي جهت جداسازي و خالصسازي نمونههاي طبيعي و بيولوژيكي

كارشناسي ارشد

نانوشيمي

1399/08/28

دكتر علي ملكي

شيمي

خالص سازي و جداسازي پروتئين ها با هدف دست يافتن به حجم زيادي از پروتئين خالص به منظور استفاده از آن در مراحل بعدي است. آنزيم خالص شده در اين كار آلفا آميلاز است. در شيمي و زمينه هاي بيولوژيكي، از آنزيم ها براي شروع و ادامه واكنش ها به عنوان كاتاليزور بيولوژيكي استفاده شده است. اين كاتاليزورها در مقايسه با كاتاليزورهاي شيميايي مزاياي بيشتري دارند . پروتئينهاي آلفا آميلاز )آلفا- 1 و 4 گلوكان- 4 -گلوكانوهيدرولاز( به عنوان كاتاليزورهاي بيولوژيكي به دليل توانايي آنها در هيدروليز نشاسته، در واكنش هاي آنزيمي مورد توجه بسياري قرار گرفتند. پروتئين هاي آلفا آميلاز با ساختار سه بعدي قادر به نقش مهمي در صنايع غذايي، نساجي، باليني و دارويي و شيمي هستند و ميتوانند از منابع گياهي و حيواني مانند شير، جو، برنج، قارچ و تيلاپيا توليد شوند. تاكنون روش هاي مختلفي براي خالص سازي آلفا آميلاز مطرح شده است كه داراي معايبي بودند و بازده خلوص بالايي را نداشتند. در اين تحقيق، يك نانوكامپوزيت جديد بر پايه نانوذرات مغناطيسي عامل دار شده توسط دوپامين گزارش شده است. سه نانوكامپوزيت مغناطيسي اصلاح شده توسط دوپامين با طول و نوع پيوند دهنده هاي مختلف ارائه شد. در نانوكامپوزيت هاي مغناطيسي ذكر شده براي جداسازي پروتئين آلفا آميلاز از شير تازه گاو استفاده شد. همه نانوكامپوزيت هاي مغناطيسي با استفاده از تجزيه و تحليل با استفاده از تجزيه و تحليل پراش پرتو ايكس، طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايكس، طيف سنجي تبديل فوريه اشعه مادون قرمز، ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني، طيف مقدار مغناطش اشباع مشخص و بررسي شد، مشخص و بررسي شدند. براي بررسي خلوص، الكتروفورز ژل پلي آكريل آميد سديم دودسيل سولفات، الكتروفورز ژل ايزواكتروفوكوسينگ يك بعدي و اندازه گيري فعاليت آلفا آميلاز استفاده شد.با توجه به عواملي مانند عملكرد خالص سازي و غلظت پروتئين جدا شده توسط هر يك از نانوكامپوزيت مغناطيسي، مي توان نتيجه گرفت كه طول پيوند دهنده ها نقش مهمي در جداسازي پروتئين آلفا آميلاز دارد. بر اساس نتايج، بهترين بازده 83 / 49 % و فاكتور خالصسازي پروتئين 11 / 40 ميباشد. اين نتايج مربوط به اتصال دهنده با طول طولانيتر، 1،4 -بوتان دي ال دي گلايسيديل اتر بود، زيرا انعطاف پذيري تركيب را بهبود دهند.

1399/11/21

Design and fabrication of a new bio-magnetic nanocomposite Modified compatible with dopamine and evaluated properties Biological for isolation and purification of natural samples and Biological

11/19/2021 12:00:00 AM

Purification and separation of proteins is aimed at obtaining a large volume of pure protein for use in later stages. The enzyme purified in this work is alpha amylase. In chemistry and biological fields, enzymes have been used as biological catalysts to initiate and continue reactions. These catalysts have more advantages than chemical catalysts. Alpha-amylase proteins have been considered as biological catalysts in enzymatic reactions due to their ability to hydrolyze starch. Alpha-amylase proteins with three-dimensional structure can play an important role in the food, textile, clinical, pharmaceutical and chemical industries and can be produced from plant and animal sources such as milk, barley, rice, mushrooms and tilapia. So far, various methods have been proposed for the purification of alpha-amylase, which had disadvantages and did not have high purity efficiency. A novel nanocomposite based on magnetic nanoparticles decorated by dopamine were reported. Three modified magnetic nanocomposites by dopamine were offered with different length and type of linkers. The mentioned magnetic nanocomposites were applied to separate α-amylase protein from fresh bovine milk. All of the magnetic nanocomposites were characterized and investigated by using XRD, EDX, FT-IR, VSM and FE-SEM analysis. To investigate the purifying application, sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, one-dimensional isoelectric focusing gel electrophoresis and alpha-amylase activity assay were employed. With paying attention to factors such as yield of purification and concentration of separated protein by each of magnetic nanocomposite, it could be concluded that the length of linkers played an important role in α-amylase protein separation. According to the results, the best separation and purification of α-amylase protein with 49.83 % recovery and 40.11-fold purification efficiency was related to longest length linker, 1,4-butanediol diglycidyl ether, these results were related to the longer linker, because they improve the flexibility of the compound.

تخليص پروتئين , نانو كامپوزيت مغناطيسي , هسته / پوسته , آلفا آميلاز

Protein purification , magnetic nanocomposite , core / shell , alpha amylase