基質とは？

基板は、他の材料またはプロセスが実行される基礎となる材料または材料の層です。 それは、植物が成長する農業の下層表面から、電気回路を構築するための基盤として使用されるシリコン半導体の層、酵素が作用する細胞または他の生物学的媒体まで、あらゆるものに関係します。 基質という用語は、医薬品やマイクロチップの製造でよく使用されますが、地質学やその他の自然のプロセスでも一般的です。

シリコン基板は、間違いなく、マイクロメートルおよびナノメートルのスケールで製造された最も複雑な合成構造です。 マイクロチップおよび太陽電池の設計では、複数の水平層を使用します。2011年現在の典型的なマイクロチップには、いくつかの機能基板、またはその上の層の基盤があります。 半導体材料は、トランジスタのデバイス層で始まり、その上にあるデバイス層への相互接続層が上部にあります。 これらのセクションの間に、絶縁層とメタライゼーション基板層の両方が追加され、構造全体を一緒に機能させるために接着層が追加されます。 キューブ型の3次元マイクロチップを作成する、相互リンクされた水平層と垂直層の研究は、メモリと処理速度を向上させる次のステップです。

回路製造とは対照的に、酵素基質はすでに自然な三次元形状です。 酵素は、生化学の触媒として作用するタンパク質分子です。 ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（NADH）は、ビタミンB3の補酵素の例であり、人体の細胞基質に付着します。 次に、それが結合する活性基質部位は酵素によって変化し、基質のこの部分は反応の産物として放出されます。 酵素自体はプロセスで変化しないため、酵素は他の場所に移動して、細胞呼吸や体内でのエネルギー生成などの重要な反応を可能にし続けます。

地質学的プロセスでは、多くの場合、地殻の年齢と組成を決定する方法として基質も参照します。 地層と呼ばれることの多い下層の岩石堆積物は古くなっていると考えられており、水平に堆積して気候の影響で裏返されなかった場合、地球上の生命の初期化石の例を含んでいることが多い 南極の氷床の深層を調べることによって行われた同様の研究は、地球の気候の歴史における氷河期だけでなく、氷床に閉じ込められたガスを通して遠い過去の大気の構成を決定するために使用されます。 関連するプロセスは、最適な作物成長のための土壌肥沃度を決定するために、栄養素、保水性、閉じ込められた空気などの土壌基質の上位6インチ（15.24センチメートル）の分析に使用されます。