پیشرفتهای صورتگرفته در زیستفناوری علاقه فزایندهای به توسعه فرآیندهای زیستی سبز و پایدار با استفاده از آنزیمها به وجود آورد که یکی از آن روش ها، سیستم چندآنزیمی است.
ایـن روش بـهویـژه بـرای واکنشهـای متوالـی و آبشـاری در پروسـه تولید مناسـب اسـت. اسـتراتژیهای زیـادی برای سـاخت بیوکاتالیسـت چنـدآنزیمـی وجـود دارد، ماننـد تثبیـت همزمـان آنزیمهـا، کانژوگـه کـردن آنزیمهـای طبیعـی بـا آنزیمهـای مصنوعـی (یعنـی نانوزیمهـا)، و تقویـت عملکـرد آنزیمهـا در مسـیرهای متابولیکی بدون سـلول. انکپسـوله کـردن، یـک شـکل رایـج بـرای حفـظ غلظـت محلـی بـالای آنزیـمهـا و محافظـت از آنهـا در برابـر آسـیب هـای بیولوژیکـی از طریـق پروتئازها اسـت.
سمانه هادیان دکترای بیوفیزیک دانشگاه تهران گفت: تثبیـت همزمـان چنـدآنزیمـی را میتـوان به طـور کلی به دو دسـته تثبیـت غیراختصاصی و تثبیـت جایگاه ویژه تقسـیم کـرد. از بیـن ایـن دو، تثبیـت غیراختصاصـی که بـه دلیـل سـهولت و سـرعت انجـام واکنشهـا بـهطـور گسـترده مـورد اسـتفاده قـرار میگیـرد را میتـوان از طریـق تثبیـت تصادفـی، تثبیـت متوالـی (کانژوگاسـیون غیراختصاصـی در یـک میکروکانـال) و تثبیـت موضعـی (کانژوگاسـیون غیراختصاصـی بـه برچسـبهایی دارای میـل ترکیبـی) انجام داد که هـر یک، مزایـا و معایب خود را دارنـد.
روشهـای کونژوگاسـیون جایگاه ویـژه، آنزیمها را از طریـق هـدف قـرار دادن یک مـکان واکنشپذیر روی سـطح پروتئیـن، تثبیـت میکننـد کـه موجـب کنتـرل مـکان نسـبی هـر آنزیـم میشـود. بـا ایـن حـال، فعالیت کلی سیستم مستقیما تحتتاثیر فضای بین یا ترتیب آنزیمهـا در سیسـتم اسـت. در مقابـل، روشهـای تثبیـت آنزیمی بدون حامـل مزایای قابلتوجهـی مانند سـادگی و اسـتحکام، پایـداری عملیاتی و فعالیـت کاتالیـزوری بـالا دارنـد. تودههای آنزیمـی دارای اتصـالات عرضـی بـدون داربسـت، فرصتـی بـرای تثبیـت چندین آنزیم مختلف ارائه میدهند، اما چالشهای بسـیاری مانند محدودیتهای انتقال سوبسـتراهای درشتمولکـول بـه درون تـوده آنزیمـی بایـد برطـرف شـوند.
مرکز راهبردی فناوریهای همگرا با توجه به اهمیت گسترده این حوزه، از ایدههای علمی و فناورانه فعالان این زمینه، حمایت به عمل می آورد.