Plasmonic photothermal activation of an organosilica shielded cold-adapted lipase co-immobilised with gold nanoparticles on silica particles
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Publikationsdatum
01.01.2023
Typ der Arbeit
Studiengang
Typ
01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift
Herausgeber:innen
Herausgeber:in (Körperschaft)
Betreuer:in
Übergeordnetes Werk
Nanoscale Advances
Themenheft
DOI der Originalpublikation
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Reihe / Serie
Reihennummer
Jahrgang / Band
5
Ausgabe / Nummer
1
Seiten / Dauer
81-87
Patentnummer
Verlag / Herausgebende Institution
Royal Society of Chemistry
Verlagsort / Veranstaltungsort
Auflage
Version
Programmiersprache
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Praxispartner:in/Auftraggeber:in
Zusammenfassung
Gold nanoparticles (AuNPs), owing to their intrinsic plasmonic properties, are widely used in applications ranging from nanotechnology and nanomedicine to catalysis and bioimaging. Capitalising on the ability of AuNPs to generate nanoscale heat upon optical excitation, we designed a nanobiocatalyst with enhanced cryophilic properties. It consists of gold nanoparticles and enzyme molecules, co-immobilised onto a silica scaffold, and shielded within a nanometre-thin organosilica layer. To produce such a hybrid system, we developed and optimized a synthetic method allowing efficient AuNP covalent immobilisation on the surface of silica particles (SPs). Our procedure allows to reach a dense and homogeneous AuNP surface coverage. After enzyme co-immobilisation, a nanometre-thin organosilica layer was grown on the surface of the SPs. This layer was designed to fulfil the dual function of protecting the enzyme from the surrounding environment and allowing the confinement, at the nanometre scale, of the heat diffusing from the AuNPs after surface plasmon resonance photothermal activation. To establish this proof of concept, we used an industrially relevant lipase enzyme, namely Lipase B from Candida Antarctica (CalB). Herein, we demonstrate the possibility to photothermally activate the so-engineered enzymes at temperatures as low as −10 °C.
Schlagwörter
AuNP, Nanoparticles, Gold, Plasmonic, Photothermal
Fachgebiet (DDC)
600 - Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften
Veranstaltung
Startdatum der Ausstellung
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Startdatum der Konferenz
Enddatum der Konferenz
Datum der letzten Prüfung
ISBN
ISSN
2516-0230
Sprache
Englisch
Während FHNW Zugehörigkeit erstellt
Ja
Zukunftsfelder FHNW
Publikationsstatus
Veröffentlicht
Begutachtung
Peer-Review der ganzen Publikation
Open Access-Status
Gold
Lizenz
Zitation
GIUNTA, Carolina, Seyed Amirabbas NAZEMI, Magdalena OLESIŃSKA und Patrick SHAHGALDIAN, 2023. Plasmonic photothermal activation of an organosilica shielded cold-adapted lipase co-immobilised with gold nanoparticles on silica particles. Nanoscale Advances. 1 Januar 2023. Bd. 5, Nr. 1, S. 81–87. DOI 10.1039/D2NA00605G. Verfügbar unter: https://doi.org/10.26041/fhnw-4626