Ioliómica

La ioliomica (de un acrónimo de iones y líquidos ) es el estudio de los iones en líquidos (o fases líquidas ) y estipula las diferencias fundamentales de las interacciones iónicas . ^[1] La ioliomica cubre un amplio campo de investigación relacionado con la estructura, propiedades y aplicaciones de los iones involucrados en varios sistemas biológicos y químicos. El concepto de esta disciplina de investigación está relacionado con otros campos de investigación integrales, como la genómica , la proteómica , la glicómica , la petroleómica , etc., donde se utiliza el sufijo -ómica para describir la exhaustividad de los datos. ^[2]

La naturaleza de las reacciones 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 un comportamiento dramáticamente diferente de los compuestos covalentes e iónicos tanto en solución como en fase sólida . ^[3] En la fase sólida, los compuestos iónicos, por ejemplo, las sales , son propensos a la formación de redes cristalinas ; en disolventes polares , se disocian en iones rodeados por capas de solvato, lo que hace que la solución sea altamente conductora iónica . ^[4] A diferencia de los enlaces covalentes , las interacciones iónicas demuestran un comportamiento flexible y dinámico, que permite ajustar los compuestos iónicos para obtener las propiedades deseadas.

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 iones y solventes más simples , la presencia de los primeros puede conducir a la reorganización y reestructuración de los segundos. ^[5] Se establece que las reacciones iónicas están involucradas en numerosos fenómenos a escala de galaxias enteras o células vivas individuales . ^{[6] [7]} Por nombrar algunos, en las células vivas , los iones metálicos se unen a metaloenzimas y otras proteínas, modulando así su actividad; ^[6] los iones están involucrados en el control del funcionamiento neuronal durante los ciclos sueño-vigilia ; ^[8] la actividad anómala de los canales iónicos resulta en el desarrollo de varios trastornos, como las enfermedades de Parkinson y Alzheimer , ^[9] etc. Por lo tanto, a pesar de los problemas asociados con los estudios sobre las propiedades y actividades de los iones en varios sistemas químicos y biológicos, ^[1] este campo de investigación se encuentra entre los más urgentes.

De especial interés son los medios líquidos con abundantes iones (tales como líquidos iónicos , sales fundidas , electrolitos líquidos , etc.), que representan “iones líquidos” con excelentes propiedades ajustables para diferentes aplicaciones. Los sistemas son famosos por su capacidad para fenómenos de autoorganización disolvente-soluto y a menudo se emplean en química , bioquímica e investigación farmacéutica. ^{[1] [10]} Una de las características más importantes de los medios líquidos con abundantes iones es su enorme potencial para ser ajustados con precisión. Por lo tanto, se puede diseñar un líquido iónico con prácticamente cualquier combinación de propiedades fisicoquímicas o bioquímicas. ^[11] La investigación en el área de “iones líquidos” es un campo científico en rápido desarrollo, y hasta ahora se han acumulado numerosos datos sobre sus propiedades y actividades. ^{[1] [12]} Actualmente, el concepto encuentra aplicaciones en catálisis , electroquímica , analítica, producción de combustible , procesamiento de biomasa , biotecnología , bioquímica y farmacéutica . ^{[1] [11] [13] [14]}