A gerente do laboratório, Larisa Avramova, opera um sistema robótico de manuseio de fluidos usado para detectar reações químicas em placas a serem analisadas pelo DESI-MS. Crédito:Purdue University
Pesquisadores da Purdue University acabaram de fazer uma triagem de alto rendimento, um processo frequentemente usado na descoberta de drogas, 10 vezes mais rápido do que os métodos anteriores.
"A área de triagem de biblioteca de alto rendimento atingiu um patamar, onde as telas mais rápidas levavam cerca de oito segundos por alvo, "disse Graham Cooks, o ilustre professor Henry B. Hass de Química Analítica em Purdue, quem liderou a pesquisa. "Se você pode reduzir esse tempo por um fator de dez, que é o que estamos relatando, então você pode potencialmente fazer telas de biblioteca que podem ter levado meses em dias. "
A triagem de alto rendimento usa robótica, software de processamento de dados, dispositivos de manuseio de líquidos e detectores sensíveis para conduzir rapidamente milhões de produtos químicos, testes genéticos e farmacológicos. Ele permite que os pesquisadores identifiquem os compostos ativos, anticorpos ou genes que modulam uma via biomolecular particular, que é especialmente útil para a descoberta de medicamentos.
Laboratório de Cooks 'combinada dessorção por ionização por electrospray (DESI) espectrometria de massa, um método de fazer íons a partir de amostras sólidas, com tecnologias de amostragem robótica para criar um processo de triagem mais rápido. A pesquisa foi publicada na revista Ciência Química .
DESI, que foi originalmente desenvolvido para imagens biológicas de tecidos, pulveriza gotículas eletricamente carregadas em uma amostra, a partir do qual os íons são gerados e, em seguida, coletados e analisados em um espectrômetro de massa padrão. Este método também foi desenvolvido no laboratório de Cooks em Purdue.
"Estamos pulverizando um solvente em uma mistura e criando um novo produto, que estamos vendo em uma gota salpicada, "Cooks disse.
Esta técnica permite que os pesquisadores realizem uma reação e analisem o produto em uma única etapa, em um segundo. Esse é o poder disso, Cooks disse.
A pesquisa foi apoiada pela Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa Make-It! programa, que visa desenvolver tecnologia para criar qualquer produto químico em particular a partir de matérias-primas baratas. Cinco instituições de pesquisa estão envolvidas no programa, e a tarefa de Purdue é desenvolver métodos para analisar rapidamente os resultados de reagentes sendo misturados em condições particulares.
O objetivo do projeto é essencialmente racionalizar a síntese orgânica.
"Como você faz isso? Você precisa criar alguma base de conhecimento acessível, que diz que se você combinar a amostra A com a amostra B, você obterá a amostra C, "Cooks disse." Há uma base de conhecimento algorítmica que precisa ser construída, e há as condições sob as quais reagentes específicos são examinados. Portanto, não são apenas os reagentes, são também os solventes, os catalisadores, as condições físicas que estamos observando. "
Os métodos atuais para projetar e produzir novas moléculas sintéticas podem levar anos entre o projeto inicial e a produção final. O aumento da taxa de descoberta e produção de moléculas pode levar a avanços em várias áreas cruciais para a segurança nacional, de acordo com DARPA.