Sejuta kali lebih pantas: Nanoteknologi DNA boleh mempercepatkan pembangunan farmaseutikal sambil meminimumkan kos

Alat baharu mempercepatkan pembangunan vaksin dan produk farmaseutikal lain lebih daripada satu juta kali ganda sambil meminimumkan kos. Kaedah ini berfungsi dengan menggunakan gelembung seperti sabun sebagai bekas nano. Dengan nanoteknologi DNA, pelbagai bahan boleh dicampur dalam bekas. Kredit: Nikos Hatzakis, Universiti Copenhagen

Alat baharu mempercepatkan pembangunan vaksin dan produk farmaseutikal lain sebanyak lebih 1 juta kali ganda sambil meminimumkan kos.

Untuk mencari ejen farmaseutikal seperti vaksin baharu, industri akan mengimbas secara rutin beribu-ribu molekul calon yang berkaitan. Teknik baru membolehkan ini berlaku pada skala nano, meminimumkan penggunaan bahan dan tenaga. Karya itu diterbitkan dalam jurnal Kimia Alam.

Lebih daripada 40,000 molekul boleh disintesis dan dianalisis dalam kawasan yang lebih kecil daripada kepala jarum. Kaedah itu, yang dibangunkan melalui usaha penyelidikan yang sangat antara disiplin di Denmark, menjanjikan untuk mengurangkan secara drastik jumlah bahan, tenaga dan kos ekonomi untuk syarikat farmaseutikal.

Kaedah ini berfungsi dengan menggunakan gelembung seperti sabun sebagai bekas nano. Dengan nanoteknologi DNA, pelbagai bahan boleh dicampur dalam bekas.

“Isipadunya sangat kecil sehingga penggunaan bahan boleh dibandingkan dengan menggunakan satu liter air dan satu kilogram bahan dan bukannya keseluruhan isipadu air di semua lautan untuk menguji bahan yang sepadan dengan keseluruhan jisim Gunung Everest. Ini adalah penjimatan yang tidak pernah berlaku sebelum ini dalam usaha, bahan, tenaga kerja dan tenaga,” kata ketua pasukan Nikos Hatzakis, Profesor Madya di Jabatan Kimia, Universiti Copenhagen.

“Penjimatan tidak terhingga [on] jumlah masa, tenaga dan tenaga manusia pada asasnya penting untuk sebarang pembangunan sintesis dan penilaian farmaseutikal,” kata Pelajar Ph.D. Mette G. Malle, pengarang utama artikel dan kini penyelidik Postdoc di Universiti Harvard, AS.

Keputusan dalam masa tujuh minit sahaja

Kerja-kerja itu telah dijalankan dengan kerjasama antara Kumpulan Hatzakis, Universiti Copenhagen, dan Profesor Madya Stefan Vogel, Universiti Selatan Denmark. Projek ini telah disokong oleh geran Pusat Kecemerlangan Yayasan Villum. Penyelesaian yang terhasil dinamakan “gabungan kontena nano lipid kombinatorial zarah tunggal berdasarkan gabungan pengantaraan DNA”—disingkatkan SPARCLD.

Kejayaan ini melibatkan penyepaduan unsur-unsur daripada disiplin yang biasanya agak jauh: biokimia sintetik, nanoteknologi, sintesis DNA, kimia gabungan, dan juga Pembelajaran Mesin, yang merupakan disiplin AI (kecerdasan buatan).

Alat revolusioner akan menghadapi pandemik masa depan dengan tindak balas yang dipercepatkan

Kaedah ini berfungsi dengan menggunakan gelembung seperti sabun sebagai bekas nano. Dengan nanoteknologi DNA, pelbagai bahan boleh dicampur dalam bekas. Kredit: Nikos Hatzakis, Universiti Copenhagen

“Tiada unsur tunggal dalam penyelesaian kami yang benar-benar baharu, tetapi ia tidak pernah digabungkan dengan begitu lancar,” jelas Nikos Hatzakis.

Kaedah ini memberikan hasil dalam masa tujuh minit sahaja.

“Apa yang kami ada sangat hampir dengan bacaan langsung. Ini bermakna seseorang boleh menyederhanakan tetapan secara berterusan berdasarkan bacaan yang menambah nilai tambahan yang ketara. Kami menjangkakan ini menjadi faktor utama bagi industri yang ingin melaksanakan penyelesaian itu,” kata Mette G. Malle.

‘Terpaksa menyimpan perkara diam-diam’

Penyelidik individu dalam projek itu mempunyai beberapa kerjasama industri, namun mereka tidak tahu syarikat mana yang mungkin mahu melaksanakan kaedah pemprosesan tinggi baharu.

“Kami terpaksa berdiam diri kerana kami tidak mahu mengambil risiko untuk orang lain menerbitkan sesuatu yang serupa sebelum kami. Oleh itu, kami tidak boleh terlibat dalam perbualan dengan industri atau dengan penyelidik lain yang mungkin menggunakan kaedah itu dalam pelbagai aplikasi,” kata Nikos Hatzakis.

Namun, dia boleh menamakan beberapa aplikasi yang mungkin:

“Pertaruhan yang selamat ialah kedua-dua industri dan kumpulan akademik yang terlibat dalam sintesis molekul panjang seperti polimer boleh menjadi antara yang pertama menggunakan kaedah itu. Begitu juga dengan ligan yang relevan untuk pembangunan farmaseutikal. Keindahan kaedah tertentu. [is] bahawa ia boleh disepadukan lagi, membenarkan penambahan langsung aplikasi yang berkaitan.”

Di sini, contohnya boleh menjadi rentetan RNA untuk alat bioteknologi penting CRISPR, atau alternatif untuk menyaring dan mengesan serta mensintesis RNA untuk vaksin pandemik masa hadapan.

“Penyediaan kami membolehkan untuk menyepadukan SPARCLD dengan bacaan pasca gabungan untuk gabungan tindak balas ligan protein seperti yang berkaitan untuk digunakan dalam CRISPR. Cuma, kami belum dapat menangani perkara ini lagi, kerana kami mahu menerbitkan metodologi kami terlebih dahulu.”


Kaedah baru boleh memperbaiki kanser prostat dan rawatan kolesterol tinggi


Maklumat lanjut:
Stefan Vogel, gabungan liposom berganda-ganda zarah tunggal yang dimediasi oleh DNA, Kimia Alam (2022). DOI: 10.1038 / s41557-022-00912-5. www.nature.com/articles/s41557-022-00912-5

Disediakan oleh
Universiti Copenhagen


Petikan: Sejuta kali lebih pantas: Nanoteknologi DNA boleh mempercepatkan pembangunan farmaseutikal sambil meminimumkan kos (2022, 4 April) yang diperoleh pada 4 April 2022 daripada

Dokumen ini tertakluk kepada hak cipta. Selain daripada sebarang urusan adil untuk tujuan kajian atau penyelidikan persendirian, tiada bahagian boleh diterbitkan semula tanpa kebenaran bertulis. Kandungan disediakan untuk tujuan maklumat sahaja.

We want to give thanks to the writer of this post for this remarkable material

Sejuta kali lebih pantas: Nanoteknologi DNA boleh mempercepatkan pembangunan farmaseutikal sambil meminimumkan kos


Our social media pages here and additional related pages here.https://paw6.info/related-pages/