Kutatómunkám során kétféle, fehérjék bontására alkalmas mikrofluidikai, immobilizált tripszint tartalmazó enzimreaktort fejlesztettem ki. A reaktorok kialakításához PDMS felületen történő spontán adszorpciót, ill. szilika részecskékre történő kovalens immobilizálást használtam. SPR és CZE mérésekkel igazoltam, hogy a tripszin erősen adszorbeálódik a PDMS felszínén és aktivitását néhány óráig megőrzi. Mindkét reaktor emésztésének reprodukálhatóságát és hatékonyságát különböző tiszta fehérjeminták, továbbá humán szérum és könnyminták emésztésével vizsgáltam. Az emésztéshez szükséges időt így sikerült nagyságrendekkel lecsökkenteni, az adszorbeált tripszint tartalmazó reaktor esetén ~1 percre, míg a kovalensen rögzített tripszint tartalmazó reaktor esetén ~10 s-re. A kovalensen rögzített tripszines reaktor jó stabilitással rendelkezik (2 hónap). Igazoltam, hogy a töltet részecskék 1 mg-ján 10-13 µg tripszin kötődik meg az immobilizálási reakcióban.

Two different microfluidic immobilized enzymatic reactor capable of rapid protein digestion was developed during my PhD research. Spontaneous protein adsorption on PDMS and covalent bonding to silica particles were applied for the immobilization of trypsin. SPR and CZE measurements proved that trypsin strongly adsorbs onto the surface of PDMS and retains activity for ~2 h. The reproducibility and efficiency of the digestion was tested by digesting several protein standards, human serum and tear samples. Thus, digestion time was decreased from 16 h to ~1 min with the reactor containing adsorbed trypsin and to ~10 s with the reactor containing covalently bonded trypsin. Covalently bonded trypsin retained its activity for at least 2 months. The surfacial concentration of trypsin on the silica particles was determined, which was 10-13 µg trypsin / mg particle.