Ioliomika
Ioliomika adalah disiplin riset yang berurusan dengan penelitian ion dalam cairan (atau fase cair) dan ditetapkan dengan perbedaan fundamental interaksi ion.[1] Nama ioliomika adalah kombinasi dari IOn, LIquid dan OMIKA. Ioliomika mencakup area penelitian yang luas terkait struktur, sifat dan aplikasi ion yang terlibat dalam beragam sistem biologi dan kimia. Konsep disiplin riset ini berhubungan dengan bidang riset komprehensif lainnya, seperti genomika, proteomika, glikomika, petroleomika, dll., di mana akhiran -omika digunakan untuk menjelaskan kelengkapan data.[2]
Sifat dasar
suntingDasar interaksi kimia dan penjelasannya adalah satu dari masalah paling fundamental dalam ilmu kimia. Konsep ikatan kovalen dan ionik yang muncul di awal abad ke-20 menyebutkan peredaan besar di antara struktur elektron mereka. Perbedaan-perbedaan ini, pada gilirannya, mengarah pada perbedaan perilaku yang dramatis antara senyawa kovalen dan senyawa ionik, baik dalam fase padat maupun larutan.[3] Dalam fase padat, senyawa ionik, seperti garam, cenderung membentuk kisi kristal; dalam pelarut polar, mereka terdisosiasi menjadi ion-ion yang dikelilingi oleh kelopak tersolvasi, sehingga menyebabkan larutannya sangat konduktif.[4] Berlawanan dengan ikatan kovalen, ikatan ionik menunjukkan perilaku fleksibel dan dinamis, yang memungkinkan senyawa ionik menyesuaikan diri untuk mendapatkan sifat-sifat yang diinginkan.
Kepentingan
suntingSenyawa ionik berinteraksi kuat dengan medium pelarutnya; oleh karena itu, mereka memberikan dampak yang signifikan pada proses kimia dan biokimia yang melibatkan ion. Meskipun dalam kasus ion dan pelarut yang paling sederhana, kehadirannya di awal reaksi dapat memicu penataan ulang dan restrukturisasi di akhir reaksi.[5] Telah diketahui bahwa reaksi ionik terlibat dalam sejumlah fenomena pada berbagai skala, mulai dari tingkat galaksi hingga sel hidup.[6][7] Beberapa contoh, dalam sel hidup, ion logam mengikat metaloenzim dan protein lainnya sehingga memodulasi aktivitasnya;[6] ion terlibat dalam pengendalian fungsi neuronal selama siklus tidur–bangun;[8] aktivitas anomali dari saluran ion menimbulkan beragam kelainan, seperti Parkinson dan Alzheimer,[9] dll. Dengan demikian, terlepas dari masalah yang terkait dengan studi tentang sifat dan aktivitas ion dalam berbagai sistem kimia dan biologi,[1] bidang penelitian ini adalah yang paling mendesak.
Media cair ion berlimpah
suntingHal yang menarik adalah media cair ion berlimpah (seperti cairan ionik, garam cair, elektrolit cair, dll.), yang mewakili "ion cair" memiliki sifat yang sangat fleksibel untuk aplikasi yang berbeda. Sistem ini terkenal karena kemampuannya terkait fenomena swaorganisasi solven-solut dan sering digunakan dalam penelitian kimia, biokimia dan farmasi.[1][10] Salah satu fitur terpenting dari media cair ion berlimpah adalah mereka berpotensi besar untuk disesuaikan. Dengan demikian, seseorang dapat merancang cairan ionik dengan hampir semua kombinasi sifat fisikokimia atau biokimia.[11] Penelitian di bidang "ion cair" adalah bidang ilmiah yang berkembang pesat, dan sejauh ini banyak data tentang sifat dan aktivitas mereka telah terakumulasi.[1][12] Saat ini, konsep ini menemukan aplikasi dalam katalisis, elektrokimia, analitik, produksi bahan bakar, pemrosesan biomassa, bioteknologi, biokimia dan farmasetika.[1][11][13][14]
Referensi
sunting- ^ a b c d e Egorova, KS; Gordeev, EG; Ananikov, VP (January 2017). "Biological Activity of Ionic Liquids and Their Application in Pharmaceutics and Medicine". Chemical Reviews. 117 (10): 7132–7189. doi:10.1021/acs.chemrev.6b00562. PMID 28125212.
- ^ Kandpal, RP; Saviola, B; Felton, J (April 2009). "The era of 'omics unlimited". BioTechniques. 46 (5): 351−355. doi:10.2144/000113137. PMID 19480630. Diarsipkan dari versi asli tanggal 4 February 2017. Diakses tanggal 3 February 2017.
- ^ Lewis, GN (April 1916). "The atom and the molecule". Journal of the American Chemical Society. 38 (4): 762–785. doi:10.1021/ja02261a002.
- ^ Atkins, P; de Paula, J (2006). Atkins' Physical Chemistry (edisi ke-8). New York: WH Freman. ISBN 9780198700722.
- ^ Mancinelli, R; Botti, A; Bruni, F; Ricci, MA; Soper, AK (June 2007). "Perturbation of water structure due to monovalent ions in solution". Physical Chemistry Chemical Physics. 9 (23): 2959–2967. doi:10.1039/b701855j. PMID 17551619.
- ^ a b Sigel, RK; Pyle, AM (December 2006). "Alternative roles for metal ions in enzyme catalysis and the implications for ribozyme chemistry" (PDF). Chemical Reviews. 107 (1): 97–113. doi:10.1021/cr0502605. PMID 17212472.
- ^ Geppert, WD; Larsson, M (December 2013). "Experimental investigations into astrophysically relevant ionic reactions". Chemical Reviews. 113 (12): 8872–8905. doi:10.1021/cr400258m. PMID 24219419.
- ^ Ding, F; O'Donnell, J; Xu, Q; Kang, N; Goldman, N; Nedergaard, M (April 2016). "Changes in the composition of brain interstitial ions control the sleep-wake cycle". Science. 352 (6285): 550–555. doi:10.1126/science.aad4821. PMC 5441687
. PMID 27126038.
- ^ Zaydman, MA; Silva, JR; Cui, J (November 2012). "Ion channel associated diseases: overview of molecular mechanisms". Chemical Reviews. 112 (12): 6319–6333. doi:10.1021/cr300360k. PMC 3586387 . PMID 23151230.
- ^ Hayes, R; Warr, GG; Atkin, R (July 2015). "Structure and nanostructure in ionic liquids". Chemical Reviews. 115 (13): 6357–6426. doi:10.1021/cr500411q. PMID 26028184.
- ^ a b Holbrey, JD; Seddon, KR (December 1999). "Ionic liquids". Clean Products and Processes. 1 (4): 223–236. doi:10.1007/s100980050036.
- ^ Deetlefs, M; Fanselow, M; Seddon, KR (January 2016). "Ionic liquids: the view from Mount Improbable". RSC Advances. 6 (6): 4280–4288. doi:10.1039/c5ra05829e.
- ^ van Rantwijk, F; Sheldon, RA (June 2007). "Biocatalysis in ionic liquids". Chemical Reviews. 107 (6): 2757–2785. doi:10.1021/cr050946x. PMID 17564484.
- ^ Egorova, KS; Ananikov, VP (January 2014). "Toxicity of ionic liquids: eco(cyto)activity as complicated, but unavoidable parameter for task-specific optimization". ChemSusChem. 2 (3): 336–360. doi:10.1002/cssc.201300459. PMID 24399804.
