Ioliómica - Ioliomics
La ioliomica es una disciplina de investigación que se ocupa de los estudios de iones en líquidos (o fases líquidas) y se estipula con diferencias fundamentales de interacciones iónicas . El nombre es una combinación de IOns, LIquids y -OMICS. La ioliomica cubre una amplia área de investigación relacionada con la estructura, propiedades y aplicaciones de iones involucrados en varios sistemas biológicos y químicos. El concepto de esta disciplina de investigación se relaciona con otros campos de investigación integral, como la genómica , la proteómica , la glicómica , la petroleómica , etc., donde se utiliza el sufijo -ómica para describir la exhaustividad de los datos.
Naturaleza fundamental
La naturaleza de las interacciones químicas y su descripción es uno de los problemas más fundamentales de la química . Los conceptos de enlaces covalentes e iónicos que surgieron a principios del siglo XX especifican las profundas diferencias entre sus estructuras electrónicas . Estas diferencias, a su vez, conducen a dramáticamente diferente comportamiento de los covalente y compuestos iónicos tanto en la solución y en fase sólida . En la fase sólida, los compuestos iónicos, por ejemplo , las sales , son propensos a la formación de redes cristalinas ; en los disolventes polares , se disocian en iones rodeados por capas de solvatos, lo que hace que la solución sea altamente conductora de iones . A diferencia de los enlaces covalentes , las interacciones iónicas demuestran un comportamiento dinámico y flexible, lo que permite ajustar los compuestos iónicos para obtener las propiedades deseadas.
Importancia
Los compuestos iónicos interactúan fuertemente con el medio solvente; por lo tanto, su impacto en los procesos químicos y bioquímicos que involucran iones puede ser significativo. Incluso en el caso de los iones y disolventes más simples , la presencia de los primeros puede conducir a la reordenación y reestructuración de los últimos. Está establecido que las reacciones iónicas están involucradas en numerosos fenómenos a escala de galaxias enteras o células vivas individuales . Por nombrar algunos, en las células vivas , los iones metálicos se unen a metaloenzimas y otras proteínas, modulando así su actividad; los iones participan en el control del funcionamiento neuronal durante los ciclos de sueño y vigilia ; actividad anómala de canales iónicos resultados en el desarrollo de diversos trastornos, tales como el Parkinson y de Alzheimer enfermedades, etc. Por lo tanto, a pesar de los problemas asociados con los estudios sobre propiedades y actividades de los iones en diversos sistemas químicos y biológicos, este campo de investigación se encuentra entre la los más urgentes.
Medios líquidos con abundancia de iones
De especial interés son los medios líquidos con abundancia de iones (como líquidos iónicos , sales fundidas , electrolitos líquidos , etc.), que representan “iones líquidos” con excelentes propiedades sintonizables para diferentes aplicaciones. Los sistemas son famosos por su capacidad para los fenómenos de autoorganización solvente-soluto y, a menudo, se emplean en la investigación química , bioquímica y farmacéutica. Una de las características más importantes de los medios líquidos con abundancia de iones es su enorme potencial para ajustarse. Por tanto, se puede diseñar un líquido iónico con prácticamente cualquier combinación de propiedades fisicoquímicas o bioquímicas. La investigación en el área de los “iones líquidos” es un campo científico en rápido desarrollo, y hasta ahora se han acumulado numerosos datos sobre sus propiedades y actividades. Actualmente, el concepto encuentra aplicaciones en catálisis , electroquímica , analítica, producción de combustible , procesamiento de biomasa , biotecnología , bioquímica y farmacéutica .