Inmovilización de lisozima sobre nanopartículas fototérmicas: aumento de la actividad enzimática tras irradiación láser

Abstract

La acumulación de residuos plásticos en los ecosistemas marinos requiere de estrategias de biorremediación innovadoras. El uso de enzimas que degraden el plástico en combinación con distintos tipos de nanopartículas es un avance prometedor para el tratamiento y remediación de aguas contaminadas. En este contexto, el presente Trabajo de Fin de Grado propone el desarrollo de un nano-híbrido fototérmico-enzimático capaz de generar calor localizado bajo irradiación láser, consiguiendo un aumento en la actividad de la enzima inmovilizada. Para ello, se sintetizaron nanopartículas de platino (NP-Pt) funcionalizadas con polietilenimina (PEI) y activadas con glutaraldehído para la inmovilización covalente de una enzima modelo (lisozima). Los resultados demostraron que la excitación del plasmón superficial localizado a 808 nm de las NP-Pt genera un efecto fototérmico, que aumenta en 21 ºC la temperatura local, lo que hace incrementar significativamente la actividad catalítica de la enzima inmovilizada, tras el mismo tiempo de incubación con el sustrato. Se consiguió degradar un 43 % más que la enzima inmovilizada que no ha sido irradiada. Este nanohíbrido confirma un mecanismo sinérgico que abre nuevas vías hacia la degradación de plásticos u otros contaminantes en aguas contaminadas.