Kunstmatige proteasen gebaseerd op polyoxo/hydroxo zirkonaat clusters

Zirconia (ZrO2) is een van de meest voorkomende metaaloxiden in de aardkorst. In zijn bulkvorm heeft zirkoniumoxide brede toepassingen als cel-elektrolyt, gate-diëlektrische of chromatografische ondersteuning, terwijl nanodeeltjes van zirconiumoxide die op Au, Ag en Cu worden gedragen, een efficiënte katalysator zijn voor de water-gas shift-reactie, methanolsynthese en CO-oxidatie.

De synthese en de karakterisering van nanoscopische zirkonium-oxo/-hydroxoclusters (circa 1 nm), hierin aangeduid als polyoxo-/hydroxozircoantes (POZrs), zijn van groot belang voor onderzoek in homo- en heterogene katalyse omdat deze materialen de structurele eigenschappen combineren van zirkonium op nanoschaal en flexibele oppervlaktefunctionalisatie door all-anorganische of organische delen. Zoals aangetoond door onze voorlopige resultaten, maken deze structurele kenmerken deze opkomende materialen veelbelovend voor toepassingen als kunstmatige enzymen in de biotechnologie.

Dit project biedt een interdisciplinaire benadering waarbij zowel theoretische als experimentele technieken worden gebruikt bij de studie van de structuur, stabiliteit en katalytische activiteit van POZrs in de context van peptidebinding en eiwithydrolyse. De waardevolle inzichten uit de fundamentele studies worden effectief gebruikt voor de ontwikkeling van nieuwe POZr-gebaseerde katalysatoren voor selectieve eiwithydrolyse.