Biotexnologiya kafedrasi

Qo`sh bog` bilan faollangan birikmalar. Gidroksil yoki aminogruxi tutgan polimerlarga vinil sulfonil gruxlarni kiritish mumkin. Buning uchun matritsani kuchli ishqoriy muhitda divinilsulfon bilan ishlanadi. Bu faolatsiya qilish usuli divinisulfon zaharligi tufayli faqat ba'zi hollardagina ishlatiladi. Polisaxaridlarni faollashda samarali agent sifatida aromatik xinon qo‘llaniladi. Chunonchi, benzoxinon bilan reaktsiya pH ning keng intervalida (3 dan 10 gacha) tez boradi.
Galogenlarning faol atomiga ega bo`lgan birikmalar. Xlortriazinlar (masalan, tsianurxlorid) ishqoriy suvli organik muhitda polimerni gidroksi–va amino – gruxlari bilan reaktsiyaga kirishadi. Ko`pincha bunday usul bilan polisaxaridlar va ularning aminogruxi tutgan hosilalari faollanadi, biroq oqsillar (kollagen, keratin, fibroin) ham ishlatiladi. Sun'iy polimerlar orasida aminlangan polistirol, polivinil spirt va xlortiazin bilan faollanishlari mumkin.
Reaktsiya qulay sharoitida olib boriladi (pH 7,5) samarali reagent sifatida trezil xloridni (triftor – etilsulfonilxlorid) olish mumkin.
Aldegidli gruxlar. Reaktsiyaga moyil aldegid grupplarini kiritishni bir necha yo`l bilan olib boriladi. Gidroksil gruxiga ega bo`lgan polimerlar, masalan, polisaxaradlar, zveno tuzulishiga dialdegidtselyuloza ta'siri natijasida oksidlanishi mumkin. Polisaxaridlarning aldegidli hosilalarini qo`llash xlortriozil hosilalariga nisbatan ferment faolligini kam miqdorda yo`qotishni ta'minlaydi. Aminogruxi tutgan polimerlarga aldegid gruxlar kiritishni dialdegidlar, masalan, glutar dialdegidi yordamida o`tkazish mumkin. Bunday usul bilan aminoetiltselyuloza, aminopolistirol, PAAG, poliamid tashuvchi oqsillar va boshqalar faollashtiriladi.
Nihoyat polimerizatsiyalashda munosib monomer topgan holda aldegid gruxlarini kiritish mumkin. Masalan, poliakrolein va natriy gidrosulfit adduktlari, to`yinmagan aldegid va vinilpirrolidonning sopolimerlari va boshqalarni shu tariqa kiritiladi.
Bu jarayon tez o`tishi, yumshoq sharoitlarda kechishi va kiritilgan faol gruxlarni nazorat qilish va shu kabi bir qator afzalliklari bilan xarakterlanadi.
Amid gruxlarning hosil bo`lishi qo`shimcha faollashtirishni talab qiladi. Uni bir necha yo`llar bilan amalga oshirish mumkin. Ulardan biri – ferment bilan o`zaro ta'sirlanishdan oldin hosil bo`lgan barqaror dihosilani aldegidgacha oksidlanishdan iborat.
Poliakrilamidni keyingi faollashdagi boshqa yo`li – diazogruxlar kiritishdir.

Benzol yadrosining modifikatsiyasini polistirol misolida qarab chiqamiz. Polistirol matritsalarni modifikatsiyalanish reaktsiyalaridan eng keng tarqalgani – xlormetillash va nitrolash reaktsiyalaridir. Xlormetillash bir necha usullar bilan olib borilishi mumkin, masalan, SnC1₄ ishtirokida monoxlormetil efirining ta'siri:

Xlormetil hosilalari, xlormetil gruxlariga nisbatan polistirol zanjirlarini tiklanishidan cheklanishi uchun ko`p miqdordagi amin bilan to`la to`kis modifikatsiyalanishi mumkin:

N₂S N₂S

HC  CH
C 1  ^R^{ N}^H2  HC

2
NAI

• 
  CH
  

₂ NHR

( R = - (CH₂)₂NH₂; - ( CH₂)₂NH(CH₂)₂NH₂ )

Nitrolash jarayonida keyingi nitrogruxlarining qaytarilish sxemasini quyidagicha tasvirlash mumkin:

N₂S N S₂

HC   ^H^NO3  HC

• 
  NO
  

 ^N^A 2 S2^O 4  

H₂SO₄
² KOH
H₂C–

H₂C + -

HC  NH
 HNO³  HC
² HC1
HCl

• 
   N
  

 N ( C 1)

Bundan tashqari, polimerlarning benzol yadrosini modifikatsiyalashning ma'lum usullari sifatida, aldegid va karboksil gruxlarini kiritishga asoslangan.

Shunday qilib, fermentlar injenerligi kimyo fani tomonidan juda katta miqdorda tashuvchilar va ularni faollashtirish usullarini qo`llashi mumkin ekan.

Мавзу Biosensorlar. Biotehnologiyada biosensorlarning qo'llanilishi.

Режа:

1. 
   Биосенсорлар хақида
   

2. 
   Биосенсорларнинг ишлаш принципи
   

3. 
   Биосенсорларнинг турлари
   

TAYANCH SO’ZLAR:

Биосенсор, газли фаза, ўзгартирувчи, катод анод , электрод, амперметр, глюкооксидаза

Экологик муаммоларни кескинлашуви, қайта тикланмайдиган энергоресурслар заҳирасини тобора камайиб бориши, уларни тан нархини ошиши, органик чиқиндиларни қайта ишлаш, уларни иссиқлик ва бошқа турдаги энергияга айлантириш муаммосини тезроқ хал қилиш биотехнологиянинг энг долзарб масалаларидан бирига айланди. Ҳайвон ахлатларидан ва оқова сувларидан оқилона фойдаланишни энг асосий йўлларидан бири уларни анаэроб шароитда бижғитишдир. Бу жараѐнда ахлатни зарарсизлантирилиб, бир вақтни ўзида уни энг муҳим органик ўғитлик сифатида ҳамда ундан биогаз олиш мумкин.

Ўта кам миқдордаги газсимон суюқ ва қаттиқ моддаларни аниқлаш қобилиятига эга бўлган, юқори сезгир биологик табиатли, сунъий элементлар – биосенсорлар деб аталади. Улардан соғлиқни сақлаш, табиатни мухофаза қилиш, қишлоқ хўжалиги ва саноат ишлаб чиқаришларида аналитик датчик ускуналар сифатида фойдаланилади.
Биосенсорлар – биологик молекулаларнинг юқори даражадаги танлаш (ажратиш) васезгирлик билан бошқа моддаларни аниқлаш ва янги хусусиятлар намоѐн этишига олиб келиб комплекс ҳосил қилиш хусусиятларига асосланади.
Модомики, тирик табиатда биомолекулалар сон-саноқсиз ва улардан жуда кўплари моддаларни аниқлаш, танлаш хусусиятига эгадир. Бу эса биосенсорларнинг битмас-туганмас манбаларидан унумли фойдаланиш имкониятини яратади. Биринчи
биосенсорлар америкалик олимлар Л.Кларк ва Х.Лионслар томонидан 1962 йилда таклиф этилган эди, ва шундан кейин улардан оммавий фойдаланила бошланди. Биосенсорлардан медицинада ва кимѐвий технологияда моддаларни кенг миқѐсда аниқлашда қўлланила бошланди. Масалан: углеводлар, мочевина, креатинин, лактат, спирт, аскорбат, аспирин, аминокислоталар ва кўпгина бошқа моддалар миқдорини ўта аниқлик билан ўлчаш учун биосенсорлардан фойдаланиб келинмоқда..
Ҳозирги вақтда биосенсорлардан газлар ва енгил учувчан маҳсулотларни аниқлашда фойдаланишни саноат миқѐсида ишлатиш усуллари амалиѐтга тадбиқ этилди. Биосенсорларни асосий биотехнологик элементи сифатида кўпинча турли хил ферментлардан фойдаланилади. Электрокимѐвий, колорометрик ва оптик биосенсорлар ишлаб чиқаришда хусусан: глюкозосидаза, лактооксидаза, пероксидаза, уриаза, С цитохром ферментлари ишлатилмоқда.
Газли фазада биосенсорларда формальдегидгидрогеназалар (формальдегид жуфтини аниқлаш учун) ва холинэстеразалардан (фосфорорганик пестицидларни аниқлаш учун) муваффақиятли қўлланилмоқда. Кейинги вақтда биотехнологиянинг бу соҳасида асосий ўринлардан бирини биосенсорларнинг янги авлод ииммуносенсорлар эгаллай бошлади. Биосенсорларнинг биологик рецепторларнинг турли хил электродлар бирикмаларини яратиш ката истиқболли ва янги йўналишдир.
Бозорда (сабзавот ва мевалар таркибидаги нитрат, нитрит ва хилма хил ядро химикатларни аниқлаш учун) биосенсорларга талаб кундан кунга узлуксиз ортиб бормоқда, бунга қуйидаги кўрсаткичлар гувоҳлик беради: 1986 йилнинг ўзидагина АҚШ да биосенсорлар ишлаб чиқариш умумий миқдори 14,4 млн. долларни ташкил этган бўлса, 1991 йилга келиб эса 365 млн. долларни ташкил этганлиги қайд этилган.
Мутахассислар таъкидлашларича бу усулдан фойдаланиш Япония ва Европа давлатларидаҳамкенгтарқалмоқда.