인공 세포 규모 시스템에서 화학 반응의 가장 놀라운 측면 중 하나는 다양성입니다. 이 다양성은 다음을 포함한 몇 가지 요인에서 발생합니다.
* 구획화 : 액 적 또는 구획 내 반응의 구획화는 반응 속도, 경로 및 제품 분포에 영향을 줄 수있는 제한된 환경을 제공합니다. 이 감금은 벌크 솔루션에서는 관찰되지 않는 독특한 반응 결과를 초래할 수 있습니다.
* 강화 된 혼합 : 작은 크기의 액 적 또는 구획은 반응물의 빠른 혼합을 촉진하여 효율적인 질량 전달을 촉진하고 반응 동역학을 향상시킨다. 이 강화 된 혼합은 더 빠른 반응 속도와 제품 수율 향상을 유발할 수 있습니다.
* 농도 효과 : 소량의 액 적 또는 구획은 높은 국소 농도의 반응물을 유발하여 벌크 용액의 농도에 의해 제한 될 수있는 반응을 촉진 할 수있다. 이러한 고농도는 또한 준 안정성 중간체의 형성 및 특이한 반응 경로의 탐색을 촉진 할 수있다.
* 계면 효과 : 액 적 또는 구획 사이의 인터페이스가 존재하면 주변 환경이 반응 결과에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 인터페이스는 특정 기능 또는 촉매 효과를 제공하여 균질 한 솔루션에서는 불가능한 반응을 가능하게합니다.
* 비평 형 조건 : 인공 세포 규모 시스템은 비평 형 조건에서 작동 할 수 있으며, 이는 예상치 못한 제품 또는 반응 경로에 대한 반응을 유도 할 수 있습니다. 이러한 비평 형 조건은 시스템 내의 유속, 온도 구배 또는 화학적 구배를 제어함으로써 달성 될 수있다.
인공 세포 규모 시스템의 화학 반응의 다양성은 다음을 포함하여 광범위한 응용 분야의 탐색을 가능하게했습니다.
* 약물 발견 : 인공 세포 규모 시스템은 통제 된 환경에서 약물 후보자의 효능 및 독성에 대한 약물 후보를 선별하는 데 사용될 수 있으며, 동물 검사의 필요성을 줄이고 약물 발달 과정을 가속화 할 수 있습니다.
* 재료 합성 : 인공 세포 규모 시스템에서 반응 조건에 대한 정확한 제어는 나노 입자, 결정 및 기능적 중합체와 같은 맞춤형 특성을 갖는 새로운 물질의 합성을 허용한다.
* 세포 과정의 기본 연구 : 인공 세포 규모 시스템은 세포 구획을 모방하고 단순화되고 제어 된 환경 내에서 생화학 적 반응을 연구하는데 사용될 수 있으며, 세포 과정의 기본 메커니즘에 대한 통찰력을 제공한다.
요약하면, 인공 세포 규모 시스템에서 화학 반응의 다양성은 구획화, 강화 된 혼합, 농도 효과, 계면 효과 및 비평 형 조건을 포함한 이들 시스템의 고유 한 특성에서 비롯됩니다. 이러한 다양성은 약물 발견, 재료 합성 및 세포 과정의 기본 연구에 적용 할 수있는 수많은 기회를 열었습니다.
