Engenharia de superfícies de células microbianas contendo enzimas e de superfícies de eletrodos para conversão de energia e bioeletrossíntese

Resumo

Enzimas redox em superfície de células microbianas pode apresentar melhores estabilidade e atividade quando comparadas a enzimas purificadas. Essas características representam grandes avanços para superar a maioria das limitações para aplicação prática de sistema electroquímicos enzimáticos em larga escala, como células enzimáticas a combustível e sistemas de bioeletrossíntese. No entanto, alcançar alta carga de biocatalisador e rápida e efetiva transferência de elétrons entre a enzima redox e a superfície eletródica requerem profundo entendimento e engenharia precisa das interfaces célula/enzima/eletrodo. Nesse contexto, o principal objetivo deste projeto de pesquisa é desenvolver superfície de eletrodos modificadas e superfícies de células microbianas para ancoramento de multicobre oxidases (MCOs) nessas superfícies para obtenção de bioeletrodos de alto desempenho frente às reações de redução de oxigênio e/ou oxidação da água, as quais são aplicadas a sistemas eletroquímicos de conversão de energia e bioeletrossíntese. Os estudos propostos apresentam o aspecto inovador de utilizar MCOs ancoradas em superfície de células microbianas, como estratégia para alcançar estabilidade operacional mais longa e evitar os processos de isolamento e purificação para obtenção de enzimas. (AU)