Die Suche nach pharmazeutischen Wirkstoffen, wie z. B. neue Impfstoffe, führt die Industrie dazu, routinemäßig Tausende verwandter Kandidatenmoleküle zu scannen. Aber was wäre, wenn dieser Prozess im Nanomaßstab stattfinden könnte? Ein solcher Durchbruch würde den Einsatz von Materialien und Energie erheblich minimieren.
Ein neues in Dänemark entwickeltes Werkzeug ermöglicht die Synthese und Analyse von mehr als 40.000 verschiedenen Molekülen auf einer Fläche, die kleiner als ein Stecknadelkopf ist, laut a Presseerklärung herausgegeben von der Universität Süddänemark SDU. Das Verfahren, das auf der Verwendung von seifenähnlichen Bläschen als Nanobehälter basiert, soll den Material- und Energieaufwand sowie die wirtschaftlichen Kosten für Pharmaunternehmen drastisch reduzieren, indem es ihnen ermöglicht, ihre Prozesse um mehr als eine Million Mal zu beschleunigen.
DNA-Barcodes
„Die Technologie verwendet DNA-Barcodes, die den Barcodes ähneln, die auf allen Verbraucherprodukten zu finden sind, um die Identität aller Verbindungen, Reagenzien und chemischen Reaktionen zu verfolgen, die parallel in Tausenden von ultrakleinen Nanoreaktoren durchgeführt werden“, sagte SDU-Teamleiter Stefan Vogel,Außerordentlicher Professor am Institut für Physik, Chemie und Pharmazie.
Teamleiter Nikos Hatzakis, Associate Professor am Department of Chemistry, University of Copenhagen, verglich die Reduzierung der Ressourcen weiter mit unter Verwendung von einem Liter Wasser und einem Kilogramm Material anstelle der gesamten Wassermengen aller Ozeane, um Material zu testen, das der gesamten Masse des Mount Everest entspricht.
Eine gemeinsame multidisziplinäre Anstrengung
Der Durchbruch ist eine gemeinsame Anstrengung, die Fortschritte auf den Gebieten der synthetischen Biochemie, Nanotechnologie, DNA-Synthese, kombinatorischen Chemie und sogar des maschinellen Lernens erforderte. Das Projekt führte zur Eröffnung einer neuen Grenze in der miniaturisierten Chemie und Biochemie.
„Kein einzelnes Element in unserer Lösung ist völlig neu, aber sie wurden noch nie so nahtlos kombiniert“, erklärte Nikos Hatzakis weiter.
Die Forscher wagen die Vermutung, dass sowohl industrielle als auch akademische Gruppen an der Synthese von lange Moleküle wie Polymere könnte zu den ersten gehören, die die Methode übernehmen. Die Methode kann auch weiter integriert werden, sodass eine relevante Anwendung direkt hinzugefügt werden kann.