TUMCS | Rafał Białek | 01.08.2023
Dr. Stacy Reginald
Image: Jan Winter / TUM
Redox-aktive Enzyme können unzählige biologische Prozesse katalysieren und sind außerdem relevant für eine Vielzahl von Anwendungen, wie der Energieumwandlung, der Verwendung als Biosensor und der Elektrosynthese von komplexen Molekülen. Enzyme, die anfällig für Aktivitätsverlust sind, werden durch ihre Betriebshalbwertszeit in ihrer praktischen Anwendung als nachhaltiges und sehr energiesparendes System stark eingeschränkt. Moreover, enzymes are nanometer-sized macromolecules, that must be properly aligned with the electrode surface for efficient electron transfer and substrate access to the active site regardless of the electron transfer mechanism, direct or mediated, which typically necessitates laborious procedures. Das Ziel des MSCA-Projekts von Dr. Reginald ist es, eine Methode zur reversiblen Immobilisierung von Enzymen an einer Elektrodenoberfläche zu entwickeln. Dabei sollen die Enzyme in einer bestimmten Orientierung an die Elektrode binden und erst bei Stimulation kontrolliert wieder freigesetzt werden (ReversE). Ein sehr interdisziplinärer Ansatz aus Biologie, Chemie und elektrochemischen Methoden wird dazu verwendet, ein Konzept zur orientierungs-kontrollierten und reversiblen Immobilisierung der Enzyme an Festkörpern zu entwickeln. Dadurch wird eine Möglichkeit zur Regeneration von Enzymen eröffnet, die bahnbrechend im Bereich der nachhaltigen Verwendung von Enzym-Elektroden-Systemen ist.