เคมีอัตโนมัติสามารถสร้างยาที่ดีขึ้นได้เร็วและราคาถูก

แม่ธรรมชาติเป็นนักเคมีที่ขี้เกียจ บางครั้ง เธอผลิตโมเลกุลอินทรีย์ซึ่งเป็นยาที่ได้ผลดี แต่บ่อยครั้งที่ฤทธิ์ยาของสารเคมีจากธรรมชาติมักมีข้อบกพร่อง เช่น ผลข้างเคียงที่รุนแรง จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ การเพิ่มความปลอดภัยของยาเหล่านั้นโดยการปรับชิ้นส่วนของยาใหม่นั้น ก็เหมือนกับการประกอบเฟอร์นิเจอร์ของ Ikeaรับประทานแอมโฟเทอริซิน บี ยาต้านเชื้อราที่ช่วยชีวิตแต่มีพิษ ในการสร้างเวอร์ชันที่ดีกว่า นักเคมีจะต้องแปลชุดไดอะแกรมรูปแท่งธรรมดาที่ดูเยาะเย้ยให้เป็นเคมีจริง ทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีเพื่อยึดติดและปรับโครงสร้างอะตอมใหม่หลายสิบส่วน วิธีการลงมือปฏิบัตินี้อาจใช้เวลามากกว่า 100 ขั้นตอน

ป้อนอัตโนมัติ เทคนิคใหม่สามารถรวมตัวยาใหม่

ที่มีศักยภาพเข้าด้วยกันในไม่กี่ขั้นตอน ระบบนี้เหมือนกับเตาอบ Easy-Bake ของเคมี: การประกอบส่วนผสมที่เตรียมไว้ล่วงหน้าและเสิร์ฟโมเลกุลขนาดเล็กแบบกำหนดเองด้วยการกดปุ่มเพียงปุ่มเดียว

เป็นเพียงหนึ่งในหลายวิธีที่นักเคมีกำลังเริ่มสร้างโมเลกุลใหม่ในเวลาที่บันทึก การตั้งค่าเดียวทำปฏิกิริยาเคมีแบบคลาสสิกด้วยแขนหุ่นยนต์ที่ตั้งโปรแกรมได้ เครื่องปั่น และอุปกรณ์อื่นๆ อีกตัวหนึ่งสร้างโมเลกุลด้วยการปล่อยสารเคมีค็อกเทลไหลผ่านท่อ ปั๊ม และวาล์วสิ่งกีดขวางที่ทำให้เวียนหัว 

Martin Burke นักเคมีแห่งมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign ผู้ซึ่งเพิ่งเปิดตัวต้นแบบของเขากล่าวว่า “ถ้าเราสามารถส่งการสังเคราะห์โมเลกุลขนาดเล็กตามความต้องการไปทั่วโลกได้ สิ่งนี้จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างแน่นอน โมเลกุลตามความต้องการเหล่านี้อาจเป็นยาช่วยชีวิตตัวต่อไปหรือวัสดุใหม่สำหรับการเก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์

นักเคมีหลายคนไม่เต็มใจที่จะใช้เทคโนโลยีดังกล่าว 

บางคนบอกว่าถึงเวลาที่พวกเขาไล่ตาม “อุตสาหกรรมยานยนต์ทำได้ในช่วงทศวรรษ 70” นักชีวเคมี Andrew Mesecar จากมหาวิทยาลัย Purdue ใน West Lafayette, Ind. กล่าว โดยพาดพิงถึงสายการประกอบที่ปรับปรุงด้วยเครื่องจักรและหุ่นยนต์ของดีทรอยต์ “เคมี” เขากล่าว “ล้าหลัง”

ข้อสงสัยในหมู่นักเคมีว่าระบบอัตโนมัติจะมีประโยชน์อย่างแท้จริงเป็นปัจจัยหนึ่ง Mesecar กล่าว นอกจากนี้ยังมีความสงสัยและความขมขื่นที่เอ้อระเหยเกี่ยวกับความพยายามที่ใช้เครื่องจักรในอดีต ในทศวรรษ 1990 เทคโนโลยีที่สามารถหลั่งโมเลกุลที่สร้างขึ้นโดยพลการได้หลายร้อยตัวสัญญาว่าจะยุติการสังเคราะห์ทีละขั้นตอนที่น่าเบื่อ ต้องใช้ความอุตสาหะ แต่หลังจากลงทุนทั้งเวลาและเงิน นักเคมีส่วนใหญ่ที่จับปลาจากอุทกภัยที่เกิดขึ้นมาก็มามือเปล่า

เรื่องราวดำเนินต่อไปด้านล่างอินโฟกราฟิก

หมวกฉลาด

การใช้ฝาเคมีที่เรียกว่า MIDA นักวิจัยสามารถควบคุมการประกอบยาที่มีศักยภาพโดยใช้ชิ้นส่วนโมเลกุลที่เชื่อมโยงได้ซึ่งแสดงไว้ที่นี่เป็นบล็อก แต่ละบล็อคมีตัวเชื่อมกรดโบรอนที่ปลายด้านหนึ่งและตัวเชื่อมโยงที่มีฮาโลเจนที่ปลายอีกด้านหนึ่ง ด้วยฝาปิด MIDA แบบถอดได้ซึ่งหุ้มกรดโบรอน บล็อกสามารถยึดติดกันได้ทางเดียวเท่านั้น (ซ้าย) เมื่อไม่มีฝาปิด บล็อกจะมีสองตัวเลือก (ขวา) ซึ่งเป็นปัญหา 

ที่มา: J. Li et al/Science 2015; เครดิต: M. Telfer

 นักเคมีด้านการแพทย์ Craig Lindsley จากศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัย Vanderbilt ในแนชวิลล์กล่าว

แต่นักวิจัยกลุ่มเล็กๆ รวมทั้ง Burke และ Mesecar ก็ไม่เคยละทิ้งระบบอัตโนมัติ แทนที่จะผลิตโมเลกุลแบบสุ่มจำนวนมาก นักวิจัยเหล่านี้หันไปใช้ระบบอัตโนมัติที่สร้างโมเลกุลที่ประดิษฐ์ขึ้นเองได้ – รวดเร็วและราคาถูก การเรียนรู้จากอดีต แชมเปี้ยนระบบอัตโนมัติใหม่นำเสนอเทคโนโลยีเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ แทนที่จะเป็นการรักษาทั้งหมด

“มันไม่ง่ายเลย” นักเคมีสังเคราะห์ Steven Ley จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กล่าว หากไม่มีโฆษณาเกินจริง นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากขึ้นก็เปิดรับเคมีสมัยใหม่ที่ใช้เทคโนโลยีช่วย “สิ่งที่คุณเห็นคือการเปลี่ยนแปลงของทะเล”

credit : choosehomeloan.net mycoachfactoryoutlet.net toffeeweb.org psychoanalysisdownunder.com tennistotal.net heroeslibrary.net germantownpulsehub.net coachfactoryoutletusa.net riavto.org rebooty.net