La directora del laboratorio Larisa Avramova opera un sistema robótico de manipulación de fluidos que se utiliza para detectar reacciones químicas en placas que serán analizadas por DESI-MS. Crédito:Universidad Purdue
Investigadores de la Universidad de Purdue acaban de realizar un cribado de alto rendimiento, un proceso que se utiliza a menudo en el descubrimiento de fármacos, 10 veces más rápido que los métodos anteriores.
"El área de selección de bibliotecas de alto rendimiento alcanzó una meseta, donde las pantallas más rápidas tardaron unos ocho segundos por objetivo, "dijo Graham Cooks, el Profesor Distinguido Henry B. Hass de Química analítica en Purdue, quien dirigió la investigación. "Si puede reducir ese tiempo en un factor de diez, que es lo que informamos, entonces potencialmente puede hacer pantallas de biblioteca que podrían haber tomado meses en días ".
El cribado de alto rendimiento utiliza robótica, software de procesamiento de datos, dispositivos de manipulación de líquidos y detectores sensibles para conducir rápidamente millones de sustancias químicas, Pruebas genéticas y farmacológicas. Permite a los investigadores identificar compuestos activos, anticuerpos o genes que modulan una vía biomolecular particular, que es especialmente útil para el descubrimiento de fármacos.
Espectrometría de masas de ionización por electrospray de desorción combinada (DESI) del laboratorio de cocineros, un método para fabricar iones a partir de muestras sólidas, con tecnologías de muestreo robóticas para crear un proceso de cribado más rápido. La investigación fue publicada en la revista Ciencia química .
DESI, que se desarrolló originalmente para la obtención de imágenes de tejidos biológicos, pulveriza gotitas cargadas eléctricamente en una muestra, a partir de los cuales se generan iones y luego se recolectan y analizan en un espectrómetro de masas estándar. Este método también se desarrolló en el laboratorio de Cooks en Purdue.
"Estamos rociando un solvente sobre una mezcla y creando un nuevo producto, que vemos en una gota salpicada, "Dijo Cooks.
Esta técnica permite a los investigadores realizar una reacción y analizar el producto en un solo paso, en un segundo. Ese es el poder de eso Cooks dijo.
La investigación fue apoyada por Make-It! De la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa. programa, que tiene como objetivo desarrollar tecnología para crear cualquier producto químico en particular a partir de materias primas baratas. Cinco instituciones de investigación están involucradas en el programa, y la tarea de Purdue es desarrollar métodos para analizar rápidamente los resultados de la mezcla de reactivos en condiciones particulares.
El objetivo del proyecto es fundamentalmente racionalizar la síntesis orgánica.
"¿Cómo se hace eso? Tiene que crear una base de conocimientos accesible, que dice que si combina la muestra A con la muestra B obtendrá la muestra C, "Cooks dijo." Hay una base de conocimiento algorítmico que debe construirse, y luego están las condiciones bajo las cuales se examinan los reactivos particulares. Entonces no son solo los reactivos, también son los solventes, los catalizadores, las condiciones físicas que estamos viendo ".
Los métodos actuales para diseñar y producir nuevas moléculas sintéticas pueden tardar años entre el diseño inicial y la producción final. El aumento de la tasa de descubrimiento y producción de moléculas podría conducir a avances en varias áreas cruciales para la seguridad nacional. según DARPA.