Tweaking prover för höghastighetskemi

Ett nytt sätt att skriva ut och modifiera molekylära prover i nanoskala kan innebära snabbare läkemedelsupptäckt och vetenskapliga experiment. Kombinatorisk kemi - att exponera en enorm mängd lite olika molekyler för prover parallellt - är ett extremt snabbt sätt att screena läkemedelsmolekyler eller att testa hur vissa molekyler påverkar biologiska celler.

Forskare vid International Institute for Nanotechnology vid Northwestern University, i Chicago, under ledning av direktör Chad Mirkin , har utarbetat ett sätt att snabbt förbereda den minsta typen av kombinatorisk kemi array. De testade metoden genom att exponera stamceller för olika stora prover av fibronektin, ett protein som spelar en viktig roll i cellvidhäftning, tillväxt och differentiering. Forskarna använde en nanotryckteknik som tidigare utvecklats av Mirkins grupp, kallad polymerpennlitografi, som levererar prover till ett substrat parallellt via spetsarna på miljontals pyramidformade pennor.

Innovationen var att luta arrayen något när dessa molekyler deponerades, så att pyramiderna närmast ytan får mer kontakt och lämnar mer material, medan de längst bort lämnar mindre. Mirkin och kollegor fann att, genom att luta en array bara 0,01 grader, kunde de skapa 25 miljoner fibronektinavlagringar av olika storlek och struktur.

När de applicerade stamceller på arrayen fann de att storleken på fibronektinmolekylerna styrde differentieringen av dessa celler. I experimentet justerade vi bara storleken, säger Mirkin, vars grupp publicerade sina resultat i Proceedings of the National Academy of Science Tidigare den här månaden

Det kan så småningom vara möjligt att ändra andra egenskaper hos prover, såsom sammansättning eller form, med samma teknik. Dessa är vanliga egenskaper som utforskas av läkemedelsföretag, säger Mirkin.

Tekniken de utvecklat är extremt kraftfull med generering av ett stort antal funktioner parallellt, säger Bing Yan , chef för High-Throughput Analytical Chemistry Facility vid St Jude's Children's Research Hospital i Memphis, Tennessee, som inte var involverad i forskningen. Bara siffran är mycket imponerande.

Tillsammans med drogtester, säger Yan att tillvägagångssättet kan användas för att testa reaktiviteten hos katalysatorer och egenskaperna hos nya material.

Dölj