Fouling-induced enzyme immobilization for membrane reactors, Bioresource Technology, 147 (2013)260-268.

     众所周知，膜污染是膜分离过程中不可避免的一种现象，会造成膜通量衰减和选择性下降。膜污染的形成过程可以看作是溶质分子在膜孔的吸附和堵塞以及膜面的堆砌和沉积，在膜污染的形成中有发生了多种物理化学作用，如共价化合、交联、氢键结合、结垢、混凝、沉淀等等。而这些物理化学作用同样也是酶固定化的机理。因此，通过诱发膜污染，促进生物酶在膜面或膜孔中的固定化过程，是一种简单快捷的酶固定化方式。当然，这种固定化会带来膜通量的衰减，而且不同的污染机理也会对酶的稳定性带来不同的影响，所以需要对膜污染过程进行精细调控，获得高通量且活性稳定的生物催化膜。

  本文利用商业化的平板超滤膜，将两种脱氢酶分别固定在超滤膜的支撑层内(分离层和支撑层的界面)，相比自由酶，固定化后的酶性能都得到一定的提升（稳定性或者转化率）。同时利用膜污染数学模型，对污染机理进行分析，可以知道何种机理有利于酶的固定化。对于不同的酶，采用的固定化条件完全相同，所以这种固定化方法在多酶固定化上具有一定的前景。对于实验室研究，这种方法快速简单，非常适用于对酶反应的评测，因为实现了酶和底物产物快速分离，终止反应。

论文下载地址：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852413012480

自评：实际上，意大利的CNR-ITM利用管式膜(Prof. Lidietta Giorno)，从spongy layer（类似于平板膜的支撑层，孔径比较大）进料，将酶捕捉填充在膜孔内，从而实现固定化。他们利用这个方法做了大量研究，并建立两相膜反应器。只是由于我的文献调研不够，开始还以为我们是第一个这么做的，结果论文被拒得体无完肤。还好我们是第一个提出膜污染诱发酶固定化这个概念的，将膜污染和酶固定化联系起来，极大地扩展了这个方法，并且给出了理论指导，建立模型，对这个过程进行分析。所以其实本文在方法上的创新性并不高，只是提出了一个新概念，这样在此概念的指导下，相信将来有很多值得做的工作。