Губчатые материалы на основе альбумина сыворотки крупного рогатого скота и трипсина для повышения стабильности фермента и эффективности расщепления белков

Материалы на основе белков становятся универсальными платформами для биокатализа и биомедицинских применений благодаря возможности регулировать их структуру и присущим им каталитическим свойствам. Представлен активируемый светом способ масштабируемого получения ферментативно активных губчатых материалов, основанный на ковалентном сшивании трипсина внутри матрицы из альбумина сыворотки крупного рогатого скота (BSA). Метод использует фотоинициируемое образование связей между остатками тирозина, обеспечивая равномерное распределение фермента на нанометровом уровне и устраняя ключевые недостатки традиционных способов иммобилизации ферментов — нестабильность, автолиз и ограниченную возможность повторного использования. Изменяя концентрацию трипсина и содержание уксусной кислоты при синтезе, можно точно регулировать плотность сшивок, повышая механическую гибкость материала и доступность каталитических центров. После 30 дней хранения губчатые материалы сохраняют более 50% ферментативной активности, а после десяти циклов повторного использования — около 60% функциональности. Целостность структуры и распределение фермента оценивали с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье и нарушенным полным внутренним отражением (ATR-FTIR), а также микроскопии резонансного переноса энергии флуоресценции (FRET); результаты подтвердили сохранность вторичной структуры и равномерное распределение фермента в материале. Протеолитическую активность оценивали при расщеплении цитохрома c, конканавалина A и фетальной сыворотки крупного рогатого скота; выявлены повышение эффективности расщепления и улучшение доступности субстратов. Эта активируемая светом платформа для повторного использования предлагает масштабируемый способ стабильной иммобилизации ферментов и может найти широкое применение в протеомике, биокатализе, терапевтических устройствах и передовой биомедицинской диагностике.