بررسی اثر ph و دما بر فعالیت نانو سامانه حاوی آنزیم کندروئیتیناز abci بر پایه هیدروکسی‌ آپاتیت

آنزیم کندروئیتیناز abci نوترکیب، یک لیاز باکتریایی است که گلیکوزآمینوگلیکان‌ها را تجزیه می‌کند و موجب رشد آکسون‌ها و بهبود عملکرد می‌شود.اما نگهداری این آنزیم به دلیل ناپایداری آن بسیار محدود شده است. یکی از راهبردهای غلبه بر این محدودیت تثبیت آنزیم می‌باشد. در این پژوهش، آنزیم کندروئیتیناز abci جداسازی شده از باکتری پروتئوس ولگاریس بر نانوذرات هیدروکسی‌آپاتیت، تثبیت شد. هیدروکسی‌آپاتیت یک زیست مواد سرامیکی فاقد سمیت بوده و دارای مساحت سطح بالایی می‌باشد، که برای بارگذاری مقدار زیادی از آنزیم سودمند است. بنابراین برای افزایش پایداری آنزیم کندروئیتیناز abci، تثبیت بر روی نانوذرات هیدروکسی آپاتیت به مدت 4 ساعت از طریق جذب فیزیکی در بافر فسفات در سه ph 5، 6/8 و 8 در دمای 4 درجه سانتی گراد انجام شد. در ادامه تثبیت آنزیم بر روی نانوذرات هیدروکسی آپاتیت از طریق تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی- نشر میدانی و طیف‌سنجی فرابنفش، قبل و بعد از تثبیت مورد تایید قرار گرفت. سپس جهت بدست آوردن ph و دمای بهینه، میزان فعالیت نانوسیستم (نانوهیدروکسی آپانیت حاوی آنزیم) درسه ph و دما (◦c4، ◦c25و◦c37) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج فعالیت بالاتری را در ph 5 و دمای ◦c 4 نسبت به سایر ph و دماها برای نانوسیستم نشان داد. بر اساس نتایج بدست آمده که نشان دهنده پایداری سامانه حاوی آنزیم در هر سه دما نسبت به آنزیم آزاد می باشد، این نانوسیستم می تواند یک گزینه مناسب برای کاربردهای بالینی در آینده باشد.

examination of the effect of ph and temperature on the activity of nanosystem containing chondroitinase abci based on hydroxyapatite

chondroitinase abci is a bacterial lyase that degrades glycosaminoglycans and promotes axonal growth and functional improvement. however the stability and maintenance of this enzyme is very limited. one of the strategies to overcome this limitation is to immobilize the enzyme. in this research, chondroitinase abci (cabci) from proteus vulgaris was immobilized on hydroxyapatite nanoparticles. hydroxyapatite is a non-toxic ceramic biomaterial that has a high surface area, which is beneficial for loading a large amount of enzyme. therefore, to increase the stability of chondroitinase abci, immobilization on hydroxyapatite nanoparticles for 4 hours through physical adsorption in phosphate buffer ph 5, 6.8, and 8 at 4◦c was carried out. enzyme immobilization on hydroxyapatite nanoparticles was then confirmed by field emission gun-scanning electron microscopy and uv-spectroscopy, before and after immobilization. then, in order to obtain the optimal ph and temperature, the activity of the nanosystem was investigated at three ph and temperatures (4°c, 25°c, and 37°c). results revealed higher activity at ph 5 and temperature 4 ◦c than the other ph and temperatures for the nanosystem. based on the obtained results, which show the stability of the nanosystem at all three temperatures compared to the free enzyme, this nanosystem could be a potential candidate for clinical applications in future.