I ricercatori della Purdue University hanno appena effettuato uno screening ad alto rendimento, un processo spesso utilizzato nella scoperta di farmaci, 10 volte più veloce dei metodi precedenti.

"L'area di screening delle librerie ad alto rendimento ha raggiunto un plateau, dove gli schermi più veloci impiegavano circa otto secondi per target, "ha detto Graham Cooks, l'Henry B. Hass Distinguished Professor of Chimica analitica a Purdue, che ha condotto la ricerca. "Se puoi ridurre quel tempo di un fattore dieci, che è quello che riportiamo, allora puoi potenzialmente fare schermate di libreria che potrebbero aver richiesto mesi in giorni."

Lo screening ad alto rendimento utilizza la robotica, software di elaborazione dati, dispositivi per la manipolazione di liquidi e rilevatori sensibili per condurre rapidamente milioni di sostanze chimiche, test genetici e farmacologici. Consente ai ricercatori di identificare composti attivi, anticorpi o geni che modulano una particolare via biomolecolare, che è particolarmente utile per la scoperta di farmaci.

Spettrometria di massa a ionizzazione elettrospray a desorbimento combinato (DESI) del laboratorio di Cooks, un metodo per produrre ioni da campioni solidi, con tecnologie di campionamento robotizzate per creare un processo di screening più rapido. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Scienze chimiche .

DESI, che è stato originariamente sviluppato per l'imaging dei tessuti biologici, spruzza goccioline cariche elettricamente su un campione, da cui vengono generati ioni e quindi raccolti e analizzati in uno spettrometro di massa standard. Questo metodo è stato sviluppato anche nel laboratorio di Cooks a Purdue.

"Stiamo spruzzando un solvente su una miscela e creando un nuovo prodotto, che vediamo in una goccia schizzata, "Ha detto Cuochi.

Questa tecnica consente ai ricercatori di eseguire una reazione e analizzare il prodotto in un unico passaggio, in un secondo. Questo è il potere di esso, ha detto i cuochi.

La ricerca è stata supportata dall'agenzia Make-It! della Defense Advanced Research Project Agency. programma, che mira a sviluppare la tecnologia per creare qualsiasi prodotto chimico particolare da materie prime a basso costo. Cinque istituti di ricerca sono coinvolti nel programma, e il compito di Purdue è sviluppare metodi per analizzare rapidamente i risultati dei reagenti che vengono miscelati insieme in condizioni particolari.

L'obiettivo del progetto è essenzialmente quello di razionalizzare la sintesi organica.

"Come si fa? Devi creare una base di conoscenza accessibile, che dice che se combini il campione A con il campione B otterrai il campione C, " ha detto Cooks. "C'è una base di conoscenza algoritmica che deve essere costruita, e poi ci sono le condizioni in cui vengono esaminati particolari reagenti. Quindi non sono solo i reagenti, sono anche i solventi, i catalizzatori, le condizioni fisiche che stiamo guardando".

Gli attuali metodi per progettare e produrre nuove molecole sintetiche possono richiedere anni tra la progettazione iniziale e la produzione finale. L'aumento del tasso di scoperta e produzione di molecole potrebbe portare a progressi in diverse aree cruciali per la sicurezza nazionale, secondo DARPA.