Химик-автомат: машина для сборки новых молекул

Наталья 15 Марта в 5:00 1368 0


Химик-автомат: машина для сборки новых молекул
Американские ученые презентовали уникальную машину, которая способна сделать для химии то, что 3D-принтеры сделали для инжиниринга.

Устройство, которое окрестили химиком-автоматом, способно получать химические молекулы совершенно разной структуры без необходимости подключения к этому процессу людей, в совершенстве владеющих химической технологией.

Группа ученых из Университета Иллинойса под руководством профессора химии и доктора медицины Мартина Берка (Martin D Burke) создала машину, которая посредством нажатия на кнопку мыши строит из одних молекул другие, подобно тому, как 3D-принтер строит из различных компонентов сложные конструкции.

Полностью автоматизированный процесс позволяет в тысячи раз ускорить создание новых лекарственных веществ и других соединений, которые сегодня требуют организации дорогостоящего химического производства.

«Мы хотели сделать очень сложный химический синтез простым процессом, который заключен в одной машине с простым и понятным управлением. Высокий уровень автоматизации позволяет существенно расширить возможности открытия новых веществ, а также наделить неспециалистов силой создавать необходимые в разных областях субстанции», - поясняет идею доктор Берк.

О революционной технологии рассказывается в новом выпуске издания Science от 13 марта.

Маленькие молекулы, которые использовались учеными - это огромный класс небольших по размеру и массе химических структур, которые повсеместно встречаются в природе. Они играют большую роль в медицине и биологии, многие из них способны проникать через клеточные оболочки. Маленькие молекулы являются ключевыми элементами таких технологий, как солнечные батареи и светодиоды. Но эти структуры бывает чрезвычайно сложно производить в лаборатории. Зачастую хорошо подготовленные химики проводят долгие годы, стараясь решить подобные задачи, что серьезно тормозит развитие фармакологии и медицины.

«До последнего времени их синтез оставался узким местом науки. Из-за этого узкого места замедляется прогресс во многих областях, а над целым рядом лекарственных веществ фармацевтические компании даже не берутся работать только из-за невероятно сложного их синтеза», - говорит Берк.

Главный вопрос группы Берка звучал так: «Как сделать из очень сложного процесса максимально простой?»

Их подход заключается в управляемом расщеплении сложных молекул на мелкие «строительные блоки», которые можно затем комбинировать. Полученные химические кирпичики должны иметь те же самые места соединения, чтобы перестроить молекулу в ходе одной простой реакции. Ученые говорят, что это напоминает конструктор LEGO, в котором из одних и тех же кирпичиков ребенок строит разные формы. Многие из используемых «строительных блоков» сегодня имеются на рынке.

Чтобы автоматизировать весь этот чудо-процесс, детали которого ученые не раскрывают, группа Берка разработала сложную машину, позволяющую создавать маленькие молекулы в несколько этапов. Они продемонстрировали, что с ее помощью можно собирать 14 групп маленьких молекул, включая трудные в производстве циклические структуры.

«Исследование доктора Берка стало значительным достижением, которое делает сложный химический синтез более эффективным, гибким, простым и доступным. Когда я думаю о влиянии этой технологии на дальнейшее развитие химии, медицины и других областей, это просто поражает воображение», - комментирует результаты работы ученых Майлз Фабиан (Miles Fabian) из Национального института общих медицинских наук США.

Химик-автомат: машина для сборки новых молекул

Технология автоматизированного синтеза была запатентована компанией REVOLUTION Medicines Inc., сооснователем которой является сам доктор Берк. Деятельность этой компании отныне будет сосредоточена на поиске лекарственных веществ, в основе которых лежат маленькие молекулы, а изначально она специализировалась на разработке противогрибковых препаратов.
Похожие статьи
  • 15.03.2015 1531 4
    Ноутбук Panasonic Toughbook 54 –оптимальное решение для больницы

    Речь пойдет не о позолоченном корпусе, который будет хорошо смотреться на столе главврача, а о надежной рабочей лошадке, которая отличается своей многофункциональностью и способна выживать в тех условиях, где ее более требовательные аналоги не проработали бы и года.

    Новинки
  • 14.03.2015 1437 9
    Диагностический набор ResearchKit для iPhone

    Компания Apple совместно с медицинскими научно-исследовательскими центрами готовится подарить 700 миллионам пользователей iPhone огромный набор программного обеспечения для диагностических исследований. Фреймворк ResearchKit – это уникальная структура для создания диагностических приложений, с котор...

    Новинки
  • 13.03.2015 1319 10
    Нательные сенсоры с энзимными чернилами

    Исследователи из отделения наноинжиниринга Университета Калифорнии в Сан-Диего разработали серию энзимных чернил, которые можно использовать в различных нательных сенсорах медицинского назначения. Эти чернила наносятся на кожу при помощи обыкновенной шариковой ручки.

    Новинки
показать еще
Prev Next