La transferencia electrónica directa entre enzimas y electrodos conlleva una serie de ventajas a la hora de diseñar y fabricar biomateriales electrónicos a nanoescala para ciertas aplicaciones industriales, ambientales, biomédicas y energéticas.

Las investigadoras adscritas al Instituto Universitario de Nanoquímica (IUNAN) de la Universidad de Córdoba (UCO) Ana Franco y Soledad Cebrián han logrado un avance determinante en el desarrollo de este tipo de materiales al conseguir estabilizar las enzimas sin afectar la actividad catalítica de las mismas.

Microscopio en un laboratorio.

De esta manera, las investigadoras han conseguido sintetizar la lacasa (enzima utilizada en procesos catalíticos) encapsulada en sílice mediante el método de biosilificación, que es el proceso por el cual las enzimas quedan parcialmente cubiertas por una capa de sílice. La sílice aporta estabilidad estructural, química, térmica y toxicológica a este nuevo material.

Con esta estrategia de inmovilización se consigue una comunicación electrónica deseable entre un material modificado y el electrodo. Traducido a aplicaciones prácticas, este avance permite que las baterías construidas con estos electrocatalizadores sean altamente eficientes en la reducción de oxígeno y mucho más estables, salvando uno de los principales problemas (la estabilidad) que presentaban estos materiales en la última década.

La revista ACS Sustainable Chemistry & Engineering se ha hecho eco de las ventajas que este trabajo presenta para el campo de la nanotecnología, abriendo las vías para el desarrollo de materiales más estables.

El grupo de investigación del IUNAM durante su labor.

El trabajo de investigación ha sido financiado con cargo al proyecto del MINECO CTQ2016 78289-P, “Desarrollo de procesos continuos químico-enzimáticos para valoración de biomasa”.

Referencias:

– A. Franco, S. Cebrián-García, D. Rodríguez-Padrón, A. R. Puente-Santiago, M.J. Muñoz-Batista, A. Caballero, A.M. Balu, A.A. Romero, R. Luque, EncapsulatedLaccases as EffectiveElectrocatalystsforOxygenReductionReactions, ACS SustainableChemistry&Engineering, 2018, 6 (8), 11058-11062.

Otras referencias:

-A. Franco, S. De, A.M. Balu, A.A. Romero, R. Luque, Integrated Mechanochemical/Microwave-assisted Approach for the Synthesis of Biogenic Silica-based Catalysts from Rice Husk Waste, ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2018, 6 (9), 11555-11562.

-D. Rodríguez-Padrón, A. R. Puente-Santiago, A. Caballero, A.M. Balu, A.A. Romero, R. Luque, Highly efficient direct oxygen electro-reduction by partially unfolded laccases immobilized on waste-derived magnetically separable nanoparticles, Nanoscale, 2018, 10 (8), 3961-3968.