Enzymatisk och helcellskatalys är mycket effektiva och hållbara metoder i den moderna industrin som har tillämpats i stor utsträckning i olika kemiska och biologiska processer. Den bräckliga naturen hos naturliga enzymer och celler gör dem dock sårbara för hårda praktiska miljöer, vilket leder till dålig driftsstabilitet, mödosam återvinning, förkortad livslängd och extremt höga kostnader. För att lösa dessa problem har immobilisering av biokatalysatorer ansetts vara en effektiv metod för att förbättra de katalytiska egenskaperna hos naturliga enzymer och celler. Med immobilisering avses att biokatalysatorer lokaliseras fysiskt eller kemiskt i/på en viss definierad region på utvalda bärare genom adsorption, kovalent bindning, tvärbindning eller inkapsling. Särskilt stödmaterial och immobiliseringstekniker är av stor betydelse för att förbättra den katalytiska prestandan hos naturliga biokatalysatorer; därför är utnyttjandet av effektiva nya immobiliseringsmaterial och immobiliseringstekniker mycket viktigt och har rönt stor uppmärksamhet under de senaste åren.
Under de senaste decennierna har stora framsteg gjorts på området för immobilisering av enzymer och hela celler. Dessa biokatalysatorer lider dock fortfarande av urlakning, denaturering eller inaktivering och begränsad massöverföring, vilket oundvikligen leder till en förlust av deras aktiviteter och livslängd. Följaktligen bör nya teorier, tekniker och metoder ständigt utvecklas för att lösa dessa problem. Särskilt följande frågor förtjänar uppmärksamhet och bör behandlas:
(1) Utformning eller upptäckt av nya stödmaterial för enzymer/helceller med hög belastningskapacitet, gynnsam kemisk och mekanisk stabilitet, bred användbarhet, hög biokompatibilitet och låg kostnad;
(2) Utveckling av avancerade immobiliseringstekniker som gör det möjligt att enkelt åstadkomma immobiliseringsprocessen med idealisk repeterbarhet och biokatalysatorns aktivitet bibehålls i största möjliga utsträckning;
(3) Biokatalys och dess processreglering i icke-vätskehaltiga system, t.ex. djupa eutektiska lösningsmedel och joniska vätskor, för att åstadkomma en effektiv omvandling av utvalda substrat;
(4) Djupgående avslöjande av interaktionsmekanismerna mellan enzym/helcell och de stödjande plattformarna ur både kemiska och biologiska perspektiv, för att på ett rationellt sätt vägleda utformningen av stödmaterial och immobiliseringsprocesser;
(5) Tillämpning av immobiliserat enzym eller helcell vid produktion av kemikalier med högt mervärde, särskilt energirelaterade ämnen, funktionella livsmedelsingredienser, farmaceutiska intermediärer osv.
Följande områden kan omfattas av detta forskningstema:
-Novativa material för immobilisering av enzymer eller hela celler;
-Innovativa tekniker för immobilisering av enzymer eller hela celler;
-Rationell reglering av den biokatalytiska processen;
-Interaktionsmekanismer mellan enzymer/hela celler och de stödjande plattformarna;
-Praktisk tillämpning av immobiliserat enzym eller helcell;
-Biokatalys av enzym eller helcell i icke-vätskehaltiga system;
-Synergistisk katalys av immobiliseringsmaterial och enzym/helcell;
-Rationell utformning av stödplattformar och immobiliseringsprocesser.
Med hänsyn till ovanstående räckvidd gynnas följande typer av manuskript:
(1) Originalforskning; (2) Systematisk översikt; (3) Perspektiv; (4) Översikt; (5) Perspektiv; (6) Kortfattad forskningsrapport

Nyckelord: (1) Originalforskning; (2) Systematisk översikt; (3) Perspektiv; (4) Översikt; (5) Perspektiv; (6) Kortfattad forskningsrapport:Enzyme Immobilization, Whole-Cell Immobilization, Biotransformation, Biocatalysis, Immobilization Materials

Viktigt att notera: Alla bidrag till detta forskningstema måste ligga inom räckvidden för den sektion och tidskrift som de lämnas in till, enligt definitionen i deras uppdragsbeskrivningar. Frontiers förbehåller sig rätten att vägleda ett manuskript som ligger utanför räckvidden till en mer lämplig sektion eller tidskrift i alla stadier av peer review.