La catalisi enzimatica e delle cellule intere sono metodologie altamente efficienti e sostenibili nell’industria moderna che sono state ampiamente applicate in vari processi chimici e biologici. Tuttavia, la natura fragile degli enzimi naturali e delle cellule li rende vulnerabili ai difficili ambienti pratici, portando a una scarsa stabilità operativa, a un riciclaggio laborioso, a una durata di vita ridotta e a costi estremamente elevati. Per risolvere tali problemi, l’immobilizzazione dei biocatalizzatori è stata considerata una via efficiente per migliorare le prestazioni catalitiche degli enzimi naturali e delle cellule. Si riferisce a biocatalizzatori fisicamente o chimicamente localizzati in/su una certa regione definita di supporti selezionati tramite adsorbimento, legame covalente, reticolazione o incapsulamento. In particolare, i materiali di supporto e le tecniche di immobilizzazione sono di grande importanza per migliorare le prestazioni catalitiche dei biocatalizzatori naturali; quindi, lo sfruttamento di nuovi materiali e tecniche di immobilizzazione efficienti sono molto importanti e hanno attirato notevoli attenzioni negli ultimi anni.
Negli ultimi decenni, sono stati fatti grandi progressi nel campo dell’immobilizzazione di enzimi e cellule intere. Tuttavia, questi biocatalizzatori soffrono ancora di lisciviazione, denaturazione o inattivazione e trasferimento di massa limitato, portando inevitabilmente a una perdita delle loro attività e della loro vita utile. Di conseguenza, nuove teorie, tecniche e metodologie dovrebbero essere costantemente sviluppate per risolvere tali problemi. In particolare, le seguenti questioni meritano attenzione e dovrebbero essere affrontate:
(1) Progettazione o scoperta di nuovi materiali di supporto per enzimi/cellule intere con alta capacità di carico, stabilità chimica e meccanica favorevole, ampia applicabilità, alta biocompatibilità e basso costo;
(2) Sviluppo di tecniche di immobilizzazione avanzate, che permettono di realizzare facilmente il processo di immobilizzazione con ripetibilità ideale, e di mantenere l’attività del biocatalizzatore in misura massima;
(3) Biocatalisi e regolazione del processo in sistemi non acquosi, come il solvente eutettico profondo e il liquido ionico, per realizzare una trasformazione efficiente di substrati selezionati;
(4) Rivelando profondamente i meccanismi di interazione tra l’enzima/la cellula intera e le piattaforme di supporto sia dal punto di vista chimico che biologico, per guidare razionalmente la progettazione di materiali di supporto e processi di immobilizzazione;
(5) L’applicazione dell’enzima immobilizzato o della cellula intera nella produzione di prodotti chimici ad alto valore aggiunto, specialmente sostanze legate all’energia, ingredienti alimentari funzionali, intermedi farmaceutici, ecc.
Le seguenti aree possono essere coperte nell’ambito di questo tema di ricerca:
-Materiali innovativi per l’immobilizzazione di enzimi o cellule intere;
-Tecniche innovative di immobilizzazione di enzimi o cellule intere;
-Regolazione razionale del processo biocatalitico;
-Meccanismi di interazione tra enzimi/cellule intere e piattaforme di supporto;
-Applicazione pratica dell’enzima immobilizzato o della cellula intera;
-Biocatalisi dell’enzima o della cellula intera in sistemi non acquosi;
-Catalisi sinergica dei materiali di immobilizzazione e dell’enzima/cella intera;
-Progettazione razionale delle piattaforme di supporto e dei processi di immobilizzazione.
Rispetto allo scopo di cui sopra, i seguenti tipi di manoscritti sono favoriti:
(1) ricerca originale; (2) revisione sistematica; (3) prospettiva; (4) revisione; (5) prospettiva; (6) breve rapporto di ricerca

Parole chiave:Immobilizzazione di enzimi, Immobilizzazione di cellule intere, Biotrasformazione, Biocatalisi, Materiali di immobilizzazione

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