Catálise enzimática e de células inteiras são metodologias altamente eficientes e sustentáveis na indústria moderna que têm sido extensivamente aplicadas em vários processos químicos e biológicos. No entanto, a natureza frágil das enzimas e células naturais torna-as vulneráveis a ambientes práticos agressivos, levando a uma estabilidade operacional deficiente, reciclagem laboriosa, vida útil reduzida e custo extremamente elevado. Para resolver tais problemas, a imobilização de biocatalisadores tem sido considerada como uma via eficiente para melhorar o desempenho catalítico de enzimas e células naturais. Refere-se aos biocatalisadores física ou quimicamente localizados em/em uma determinada região definida de suportes seleccionados através de adsorção, ligação covalente, reticulação ou encapsulamento. Em particular, os materiais de suporte e as técnicas de imobilização são de grande importância para melhorar o desempenho catalítico dos biocatalisadores naturais; assim, a exploração de novos e eficientes materiais e técnicas de imobilização são muito importantes e têm atraído atenções substanciais nos últimos anos.
Nas últimas décadas, foram feitos grandes progressos no campo da imobilização enzimática e de células inteiras. Entretanto, esses biocatalisadores ainda sofrem de lixiviação, desnaturação ou inativação e transferência de massa restrita, levando inevitavelmente à perda de suas atividades e vida útil. Assim sendo, novas teorias, técnicas e metodologias devem ser constantemente desenvolvidas para resolver tais problemas. Em especial, as seguintes questões merecem atenção e devem ser abordadas:
(1) Projeto ou descoberta de novos materiais de suporte enzimático/células inteiras com alta capacidade de carga, estabilidade química e mecânica favorável, ampla aplicabilidade, alta biocompatibilidade, bem como baixo custo;
(2) Desenvolvimento de técnicas avançadas de imobilização, que permitem que o processo de imobilização seja facilmente alcançado com a repetibilidade ideal, e retém a atividade do biocatalisador ao máximo;
(3) Biocatálise e sua regulação de processo em sistemas não aquosos, como solvente profundo e líquido iônico, para realizar a transformação eficiente de substratos selecionados;
(4) Revelando profundamente os mecanismos de interação entre a enzima/célula inteira e as plataformas de suporte, tanto do ponto de vista químico como biológico, para orientar racionalmente o projeto de materiais de suporte e processos de imobilização;
(5) A aplicação de enzima imobilizada ou célula inteira na produção de produtos químicos de alto valor agregado, especialmente substâncias relacionadas a energia, ingredientes alimentares funcionais, intermediários farmacêuticos, etc.
As seguintes áreas podem ser cobertas no âmbito deste Tópico de Pesquisa:
-Materiais de imobilização de enzimas ou células inteiras;
Técnicas de imobilização de enzimas ou células inteiras;
Regulação racional do processo biocatalítico;
-Mecanismos de interacção entre as enzimas/células inteiras e as plataformas de suporte;
-Aplicação prática da enzima imobilizada ou célula inteira;
-Catálise enzimática ou de célula inteira em sistemas não aquosos;
-Catálise sinergética dos materiais de imobilização e da enzima/célula inteira;
-Desenho racional das plataformas de suporte e dos processos de imobilização.
Passando em conta o escopo acima, os seguintes tipos de manuscritos são favorecidos:
(1) Pesquisa Original; (2) Revisão Sistemática; (3) Perspectiva; (4) Revisão; (5) Perspectiva; (6) Breve Relatório de Pesquisa

Palavras-chave:Imobilização enzimática, Imobilização de células inteiras, Biotransformação, Biocatálise, Materiais de imobilização

Nota importante: Todas as contribuições para este tópico de pesquisa devem estar dentro do escopo da seção e do periódico ao qual são submetidas, conforme definido em suas declarações de missão. Frontiers reserva-se o direito de orientar um manuscrito fora do escopo a uma seção ou revista mais adequada em qualquer estágio da revisão por pares.