Az enzimatikus és a teljes sejtkatalízis rendkívül hatékony és fenntartható módszerek a modern iparban, amelyeket széles körben alkalmaznak különböző kémiai és biológiai folyamatokban. A természetes enzimek és sejtek törékeny természete azonban sérülékennyé teszi őket a durva gyakorlati környezetben, ami gyenge működési stabilitáshoz, munkaigényes újrahasznosításhoz, rövidített élettartamhoz és rendkívül magas költségekhez vezet. Az ilyen problémák megoldására a biokatalizátor immobilizálását hatékony útnak tekintik a természetes enzimek és sejtek katalitikus teljesítményének javítására. Ez a biokatalizátorok fizikai vagy kémiai lokalizálását jelenti a kiválasztott hordozók egy bizonyos meghatározott régiójában/egy bizonyos meghatározott területen, adszorpció, kovalens kötés, keresztkötés vagy kapszulázás révén. Különösen a hordozóanyagok és az immobilizációs technikák nagy jelentőséggel bírnak a természetes biokatalizátorok katalitikus teljesítményének javításában; ezért a hatékony újszerű immobilizációs anyagok és technikák kiaknázása nagyon fontos, és az elmúlt években jelentős figyelmet kapott.
Az elmúlt évtizedekben nagy előrelépés történt az enzimek és a teljes sejtek immobilizációjának területén. Ezek a biokatalizátorok azonban még mindig szenvednek a kimosódástól, denaturálódástól vagy inaktiválódástól és a korlátozott tömegátviteltől, ami elkerülhetetlenül aktivitásuk és élettartamuk csökkenéséhez vezet. Ennek megfelelően az ilyen problémák megoldására folyamatosan új elméleteket, technikákat és módszereket kell kidolgozni. Különösen a következő kérdések érdemelnek figyelmet, és azokkal kell foglalkozni:
(1) Új, nagy terhelhetőségű, kedvező kémiai és mechanikai stabilitású, széleskörűen alkalmazható, nagy biokompatibilitású, valamint alacsony költségű enzim/egészsejt-tartó anyagok tervezése vagy felfedezése;
(2) Olyan fejlett immobilizációs technikák kifejlesztése, amelyek lehetővé teszik az immobilizációs folyamat egyszerű megvalósítását ideális ismételhetőséggel, és a biokatalizátor aktivitásának maximális mértékű megtartását;
(3) Biokatalízis és annak folyamatszabályozása nem vizes rendszerekben, például mély eutektikus oldószerben és ionos folyadékban, a kiválasztott szubsztrátok hatékony átalakításának megvalósítása érdekében;
(4) Az enzim/egész sejt és a támogató platformok közötti kölcsönhatási mechanizmusok mélyreható feltárása mind kémiai, mind biológiai szempontból, a támogató anyagok és immobilizációs folyamatok tervezésének racionális irányítása érdekében;
(5) Az immobilizált enzim vagy egész sejt alkalmazása nagy hozzáadott értékű vegyszerek, különösen energiával kapcsolatos anyagok, funkcionális élelmiszer-összetevők, gyógyszeripari köztes termékek stb. előállításában.
A kutatási téma keretében a következő területekre terjedhet ki:
-Újszerű enzim vagy teljes sejt immobilizációs anyagok;
-Újszerű enzim vagy teljes sejt immobilizációs technikák;
-Biokatalitikus folyamatok racionális szabályozása;
-Interakciós mechanizmusok az enzimek/ egész sejtek és a támogató platformok között;
-Immobilizált enzim vagy egész sejt gyakorlati alkalmazása;
-Enzim vagy egész sejt biokatalízis nem vizes rendszerekben;
-Immobilizációs anyagok és enzim/egész sejt szinergista katalízise;
-Tartó platformok és immobilizációs folyamatok ésszerű tervezése.
A fenti terjedelemre tekintettel a következő típusú kéziratokat részesítjük előnyben:
(1) Eredeti kutatás; (2) Szisztematikus áttekintés; (3) Perspektíva; (4) Áttekintés; (5) Perspektíva; (6) Rövid kutatási jelentés

Kulcsszavak:

Fontos megjegyzés: A kutatási téma minden hozzászólásának annak a szekciónak és folyóiratnak a feladatkörébe kell tartoznia, amelyhez benyújtják, ahogyan azt a küldetésnyilatkozatukban meghatározzák. A Frontiers fenntartja magának a jogot, hogy a tárgykörön kívüli kéziratot a szakértői értékelés bármely szakaszában egy megfelelőbb szekcióba vagy folyóiratba irányítsa.