Нанотехнологии – залог улучшений в фармацевтической индустрии
Ученые копенгагенского университета разработали новый метод изготовления лекарственных препаратов, который позволит не только повысить эффективность производства, но и сделать его более экологически дружелюбным.
Более 5 лет группа Bionano, организованная при центре нанотехнологий отделения неврологии и фармакологии копенгагенского университета, проработала над новыми технологиями проверки реакции и возможности объединения молекул, прежде чем в последнем выпуске журнала «Nature Nanotechnology» появилась статья о серьезном прорыве в данной области.
Ученым удалось установить контроль молекулярных реакций в мизерных объемах вещества, а именно 10-19 литра. Это в миллиарды раз меньше, чем объемы, с которыми кто-либо работал ранее, но, что еще более важно, с помощью одного чипа реакции удалось контролировать в миллионах тысяч экземплярах молекул одновременно.
«Мы первые, кому удалось смешать материалы в столь малых объемах и отследить их реакции. Столь беспрецедентно малые объемы позволяют тестировать одновременно намного больше молекулярных реакций, тем самым упрощая и ускоряя изготовление лекарственных препаратов. Кроме того, это значительно снизит количество необходимых расходных материалов, что не только повысит экологичность фармацевтической индустрии, но и уменьшит необходимые затраты», – говорит участник центра синтетической биологии, директор центра биологических мембран и наномедицины компании Lundbeck профессор Димитриос Стамоу (Dimitrios Stamou).
Команде профессора Стамоу удалось добиться контроля над столь малыми масштабами веществ за счет того, что они работали с самоорганизующимися структурами –биологическими системами, вступающими во взаимодействие без внешнего контроля. Дело в том, что некоторые молекулы настолько хорошо сочетаются с другими, что они самостоятельно связываются в общую структуру. Самоорганизация – один из основных принципов природы, от формирования Солнечной системы и до фолдинга ДНК.
«С помощью нанотехнологий мы смогли проанализировать реакцию ряда самоорганизующихся структур (например, биомолекул) на различные вещества. Эти знания были положены в основу нашего метода. Самоорганизующиеся структуры полностью состоят из биологических материалов (например, жиров), а значит, они не оказывают отрицательного эффекта на экологию, в отличие от популярных сегодня синтетически материалов (пластик, силикон, металлы и др.). Это является одним из основных преимуществ нашего метода наряду с тем, что количество материалов необходимых для проверки реакции, намного меньше», – пояснил профессор Стамоу.