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3D打印

可制造分子的3D打印机

时间:2015-03-17 11:51:22   作者:未知   来源:网络文摘   阅读:580   评论:0
    近日,美国科学家宣布制造出一台分子制造机——即可以在分子水平上工作的3D打印机,您只需点击鼠标,即可根据需要组装出复杂的小分子。

可制造分子的3D打印机

    这款突破性的土分子制造设备是由伊利诺伊大学Urbana-Champaign分校的一群化学家们研究成功的,化学教授Martin D. Burke是这个研究团队的负责人。

可制造分子的3D打印机

化学教授Martin D. Burke

    伊利诺伊大学称,这一发现可以简化小分子的化学合成,并为定制化学提供了巨大的可能性。

据Burke称,长期以来,化学家们如果要使用高度定制的方法合成小分子,需要的时间非常上,而且大多数的研究人员根本无法做到。“到目前为止,瓶颈就是合成环节。”Burke说。 “在许多领域进展缓慢,有许多分子根本就是让制药公司望而却步,因为合成的难度非常高。”而Burke的新技术有望改变这一状况。

    “我们希望把一个非常复杂的化学合成过程变得简单化。”Burke说,“简单可以导致自动化,而这种自动化,将会带来广泛的科学发现,因为大量的非专业人员也能够从事这项工作。”

可制造分子的3D打印机

    由于现代药物的很大一部分是建立在复杂小分子的基础上的,而其它的新兴技术,包括LED、诊断工具和太阳能电池也都依赖于小分子合成。该技术必将大幅加快新药开发和其它化学领域的发展。

    通常情况下,小分子是一种由碳—碳键(carbon-carbon bond)构成的、密集组装在一起的复杂小结构。据Burke教授称,如何制造这些分子是新药发现的一个主要障碍。他的研究团队试图解决的问题是:您如何把一件非常复杂的东西尽可能地简化?

    “在过去的几年里,我们一直在研究如何将这些复杂的分子拆开,这样我们就可以像搭积木一样把他们重新组装到一起。”Burke博士说。

可制造分子的3D打印机

    这些“化学积木”都具有相同的连接件,并且可以用一个简单的反应“缝合”在一起——就像乐高积木那样,一个孩子可以用乐高积木搭出各种不同的形状,但这些积木咬合在一起的方式是完全一样的。

    为了实现自动化的积木式组装,Burke的研究团队设计了一个简单的捕获—释放方法,这个方法可以一次增加一个“积木”,而且在搭建下一个之前会把多余的都冲洗掉。研究团队已经证明,他们的机器可以制造14个不同类别的小分子,包括那些具有难以制造的环结构,都使用相同的自动积木式组装技术。

可制造分子的3D打印机

 

可制造分子的3D打印机

    Burke的团队已经开发出上百种这些“化学积木”,而且都具有商业价值,或者说在商业上是可以实现的。“但这些都无关紧要。”他说。“重要的是,我们正在证明通过一定数量的“积木(或构建单元)”,我们可以制造出许多不同类型的天然产品。”

    这一自动合成技术已授权给REVOLUTION医药公司,这是一家专注于使用在自然界发现的小分子开发新药的公司,Burke是其创始人之一。他们最初的出发点是想找出一种开发抗真菌药物的技术。

“也许最令人兴奋的是,这项工作开辟了一个可操作的路线图,能够以一般和自动化的方式制造大多数的小分子。如果这一目标得以实现,这将有助于将新药开发的瓶颈从合成转移到功能方面,而且使非专业人员也能够制造小分子。”

该文章所属专题:3D打印

标签:3D打印机 

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