Chemicy staną się zbędni?

Science Magazine

Pierwsza „drukarka” cząsteczek chemicznych wreszcie zbudowana!

Stało się! Nareszcie! Chemicy pójdą z torbami!

Często drocząc się ze znajomymi chemikami stwierdzałem, że chemia to tylko fizyka powłoki walencyjnej. Oraz, że niebawem powstanie maszyna, która będzie w stanie syntezować cząsteczki chemiczne na podobnej zasadzie jak drukarki 3D drukują to co im zadamy.

Było to moim odwiecznym marzeniem

Narysować trójwymiarową strukturę cząsteczki chemicznej, kliknąć „Syntezuj” i móc za parę chwil testować zastosowanie nowego związku chemicznego. Wyobraźcie sobie tylko, jak może to usprawnić chociażby projektowanie leków, czy ułatwić dostęp do związków chemicznych, których akurat nie mamy w magazynie.

Do tej pory było inaczej

Dotychczas synteza każdej substancji wymagała specyficznego podejścia, wykorzystania wyspecjalizowanych maszyn i technik. Szczególnie jeśli proces miał być automatyczny. Na rynku są dostępne automatyczne syntezery kwasów nukleinowych czy peptydów. Nikt jednak nie zaprojektował uniwersalnej maszyny, która niczym drukarka 3D pozwoliłaby stworzy dowolny związek chemiczny.

Przełom

Martin Burke, University of Illinois

Jako pierwszy „drukarkę” do cząsteczek różnych klas i rodzajów zbudował Martin Bruke z University of Illinois. Maszyna, którą stworzył w swoim laboratorium da naukowcom ogromne możliwości. Burke uprościł skomplikowany proces syntezy chemicznej do serii prostych kroków. Każdy etap wymaga odpowiedniej dawki chemikaliów – bloków strukturalnych, które następnie łączą się ze sobą. Mogą to być proste związki takie jak cząsteczki O2 lub CO2.

Na każdym kroku syntezy urządzenie dołącza nowy blok strukturalny do nowo powstającej cząsteczki, a następnie wypłukuje zbędne produkty uboczne. Syntezę nowej cząsteczki można porównać do budowania z klocków LEGO.

Przy zastosowaniu tego sposobu Burke pokazał, że maszyna może produkować tysiące różnych substancji chemicznych. Od znanych leków do substancji wykorzystywanych w produkcji  diod LED oraz ogniw słonecznych. Czas syntezy substancji wynosi kilka godzin, w zależności od liczby kroków jakie są konieczne.

landscape-1426181937-burke-lede

Najtrudniejsze

Sam pomysł uproszczenia reakcji syntezy do serii kroków, które można by zautomatyzować nie jest nowy. Naukowcy wykorzystują już takie podejście. Problemem jednak pozostawało opracowanie metody oczyszczanie produktów reakcji, która byłaby uniwersalna dla cząsteczek różnego typu. Burke z kolegami opatentowali taką metodę i wykorzystali ją w swojej nowej maszynie.

Więcej:

http://www.popularmechanics.com/science/health/a14528/the-chemistry-3d-printer-can-craft-rare-medicinal-molecules-from-scratch/

http://www.sciencemag.org/content/347/6227/1190.full

 

 

One comment

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

By submitting this form, you accept the Mollom privacy policy.