Istraživanje mogućnosti imobilizacije enzima na memorijskim legurama na bazi bakra
Istraživanje mogućnosti imobilizacije enzima na memorijskim legurama na bazi bakra
Memorijske legure su specijalni materijali u kojima se odigrava termoelastična martenzitna transformacija, koja proizvodi neobične makroskopske efekte. I danas, nakon 85 godina od otkrića fenomena pamćenja oblika i 60 godina od pronalaska nitinola – najpoznatije memorijske legure, širom svijeta se realizuju istraživanja u cilju projektovanja materijala koje će karakterisati optimalna kombinacija stepena oporavljanja oblika, temperatura faznih transformacija, mehaničkih osobina, korozione otpornosti i biokompatibilnosti. Budući da se projektovanje proizvoda na bazi efekta pamćenja oblika posmatra kao revolucionaran proces, a ne proces u razvoju, mnogo podataka koji se odnose na dizajniranje mikrostrukture u cilju postizanja željenih osobina za određene oblasti primjene (izrada sigurnosnih sistema, automobilska, farmaceutska i vojna industrija, kosmička tehnologija, medicina, stomatologija) nije dostupno javnosti.
Devedesetih godina prošlog vijeka, realizovana su prva istraživanja termoelastične martenzitne transformacije u legurama na bazi bakra na Metalurško-tehnološkom fakultetu u Podgorici u saradnji sa kolegama iz Instituta za bakar u Boru. U cilju definisanja korelativnih odnosa između hemijskog sastava legura, termomehaničkog tretmana i uslova eksploatacije, kao i stabilizacije martenzita i postojanosti sposobnosti pamćenja oblika, istraživanja su nastavljena narednih godina i u okviru nacionalnih naučno-istraživačkih projekata.
Danas je glavna tema našeg istraživanja koroziono ponašanje memorijskih legura na bazi bakra u fizioliškim rastvorima. Budući da je kombinacija bioloških molekula i novih komponenata biomaterijala od velike važnosti u procesima razvoja novih uređaja nano razmjera za primjenu u biomedicini i elektronici, istraživački tim sa Metalurško-tehnološkog fakulteta, Univerziteta Crne Gore u saradnji sa kolegama prof. dr Safijom Herenda i prof. dr Edhemom Haskovićem sa Prirodno-matematičkog fakulteta Univerziteta u Sarajevu istražuje in vitro biomedicinsku koroziju i inhibiciju enzimske aktivnosti na modifikovanoj Cu-Zn-Al bioleguri. Nakon prve faze sprovedenih ispitivanja uspješno je formiran amperometrijski biosenzor za određivanje H2O2. Na površini memorijske legure Cu-25.38Zn-3.3Al imobilizovan je enzim katalaza. Utvrđeno je da imobilizovana katalaza zadržava svoju biološku aktivnost i pokazuje dobar elektrokatalitički odgovor na redukciju H2O2 koji se posmatra kao marker oksidativnog stresa kod bolesti povezanih sa starenjem uključujući Alchajmerovu bolest, kardiovaskularne poremećaje i rak. Rezultati istraživanja pokazuju i visoku biokompatibilnosti, veliku specifičnu površinu za opterećenje enzima, kao i dobar prenos elektrona između elektrode i katalaze. U drugoj fazi istraživanja, proučavaće se primjena memorijskih legura različitog hemijskog sastava sa imobilizovanim enzimom, inhibicija aktivnosti enzima imobilizovanog na memorijskog leguri sa različitim biomolekulima (aminokiselinama ili različitim aktivnim susptancama ljekova), kao i određivanje termodinamičkih osobina memorijskih legura i brzine korozije u različitim fiziološkim rastvorima.
Kontakt:
Prof. dr Vanja Asanović
email: vanjaa@ucg.ac.me
Prof. dr Jelena Šćepanović
email: jelenapj@ucg.ac.me
Mr Dragan Radonjić
email: draganra@ucg.ac.me