211service.com
Monsters aanpassen voor snelle chemie
Een nieuwe manier om moleculaire monsters op nanoschaal af te drukken en te wijzigen, zou kunnen leiden tot snellere ontdekking van geneesmiddelen en wetenschappelijke experimenten. Combinatorische chemie - het parallel blootstellen van een groot aantal enigszins verschillende moleculen aan monsters - is een extreem snelle manier om medicijnmoleculen te screenen of om te testen hoe bepaalde moleculen biologische cellen beïnvloeden.
Onderzoekers van het International Institute for Nanotechnology aan de Northwestern University, in Chicago, onder leiding van directeur Tsjaad Mirkin , hebben een manier bedacht om snel het kleinste type combinatorische chemie-array te bereiden. Ze testten de aanpak door stamcellen bloot te stellen aan monsters van verschillende grootte van fibronectine, een eiwit dat een belangrijke rol speelt bij celadhesie, groei en differentiatie. De onderzoekers gebruikten een nanoprinttechniek die eerder is ontwikkeld door de groep van Mirkin, polymeerpenlithografie genaamd, die monsters parallel aan een substraat levert via de punten van miljoenen piramidevormige pennen.
De innovatie was om de array een beetje te kantelen terwijl deze moleculen werden afgezet, zodat de piramides die het dichtst bij het oppervlak zijn meer contact maken en meer materiaal achterlaten, terwijl de verste weg minder achterlaten. Mirkin en collega's ontdekten dat ze, door een array slechts 0,01 graden te kantelen, 25 miljoen fibronectine-afzettingen van verschillende grootte en structuur konden creëren.
Toen ze stamcellen op de array aanbrachten, ontdekten ze dat de grootte van de fibronectine-moleculen de differentiatie van deze cellen regelde. In het experiment hebben we alleen de grootte aangepast, zegt Mirkin, wiens groep hun resultaten publiceerde in Proceedings van de National Academy of Science eerder deze maand
Het kan uiteindelijk mogelijk zijn om andere kenmerken van monsters, zoals samenstelling of vorm, met dezelfde techniek te veranderen. Dit zijn veelvoorkomende kenmerken die door farmaceutische bedrijven worden onderzocht, zegt Mirkin.
De techniek die ze hebben ontwikkeld is extreem krachtig met het genereren van een groot aantal functies in parallel, zegt Bing Yan , directeur van de High-Throughput Analytical Chemistry Facility in het St Jude's Children's Research Hospital in Memphis, Tennessee, die niet betrokken was bij het onderzoek. Het aantal alleen al is erg indrukwekkend.
Naast het testen van medicijnen, zegt Yan dat de aanpak kan worden gebruikt om de reactiviteit van katalysatoren en de eigenschappen van nieuwe materialen te testen.