科学家3d打印迷你药厂

每次都要把食谱做好!
2018年1月23日

采访

李·克罗宁,格拉斯哥大学

上瘾——71576——_1280.jpg

药物

分享

对化学家来说,每次制造化合物,无论在哪里制造,都要按照所期望的精确标准生产药物和其他分子,这是一项艰巨的挑战,因为他们需要在每种情况下都精确地获得合适的条件。而且,在此之前,这给该行业带来了巨大的麻烦。现在格拉斯哥大学的化学家李·克罗宁认为他已经想出了解决这个问题的方法。正如他向伊兹·克拉克(Izzie Clarke)解释的那样,他和他的团队将化学过程分成更简单的步骤,并为每个步骤3d打印一系列量身定制的连接试管,这样每个反应的条件都是完美的,你不需要米其林星级化学家来保证你得到正确的结果。这项技术甚至可以让我们根据需要制造个性化药物。

李:问题是化学家非常擅长制造非常复杂的分子,但最优秀的化学家有点像米其林星级厨师,因为很难复制它们。他们太棒了,他们有这么多的知识,所以我想尝试和做的是找到一种方法来数字化合成化学的过程,这样我们就可以让化学是可重复的。几乎是电视晚餐中的米其林星级大餐。

伊兹:这都和毒品生产有关,那你到底是怎么做到的呢?

李:我们想做的是把通常在化学实验室或大型设施中进行的有机化学过程转化为数字代码。所以我们所做的是录下专业化学家如何制造分子,识别所有步骤,然后制作一个数字代码,这样我们就可以想出一个事件序列来重新制造分子。这有点像一个发条音乐盒,你给音乐盒上发条,它每次都会播放同样的曲调,因为实际的音符是硬连接在盒子里的。我们想做同样的事情,并通过制作3D架构来捕获代码。

伊兹:你实际上已经建造了一个3D测试室?

李:是的。然后我们要做的就是尝试所有不同的方法来一步一步地制造分子。我们不仅要3D打印一个试管,还要分别打印两个试管,然后用一根管子把它们连接在一起,我们要打印成一个大的块状,一个大的整体,然后一起测试,以检查我们是否生产出了这种化合物。然后我们制作一个认证的蓝图,然后我们把蓝图交给另一个化学家,让他们和代码一起使用,看看他们是否能得到专家所做的。

伊兹-你怎么知道这真的有用?

李:这是非常重要的一点。我们花了大量的时间来实现这个想法,并制造了巴氯芬,一种肌肉松弛剂。巴氯芬是一种很好的分子,因为它最终会以固体的形式产生,但这很有挑战性。有12个不同的过程必须按照正确的顺序,以正确的方式来制造分子。我们在实验室里把巴氯芬数字化,然后3D打印出迷你工厂,然后不断添加试剂,调整它,改变体积,改变一切,直到它变得绝对万无一失,即使是一个非米其林星级的化学家,像我一样,也能制造出这种分子。

Izzie:这可以应用于任何药物吗?还是还处于非常早期的阶段?

李:嗯,从概念上讲,它可以应用于任何药物。最大的不同是,我们是3D打印塑料而不是在玻璃上打印,所以有化学相容性,还有一个问题是你想做多少。我们现在要做的是选择一些难以制造的分子,这些分子供应短缺,价格昂贵,但不是在大型工厂生产的,所以我们可以展示它是如何真正值得的,让人们用它来制造精细的化学物质,比如,实验室里的癌症研究等等。

伊兹:我想,如果你需要更个人化的方法来服用治疗某些疾病的药物,这些精细的化学物质会非常重要?

李:没错。你是一个个体,每个人的疾病都略有不同,特别是如果你不幸患上了癌症之类的疾病。所以在医院里你能做的就是找出特定类型的癌症作为基因和环境错误的功能,然后以合适的形式,合适的剂量,为你制造一种分子。这样就减少了你的副作用,而不是试图制造一种适合成千上万人的分子我们只为你制造一种。

Izzie -所以这是一个巨大的好处。与大型制药公司等相比,这种方法的其他好处是什么?

李:通过在工厂外这样做,我们可以将药物数字化,几乎可以像电子书那样对待药物。我们基本上可以阅读任何我们想要的电子书,制造任何我们需要的药物。这对于那些需要长时间生产的药物,对于那些不稳定的药物来说是很重要的,但更重要的是,如果你在世界其他地方需要紧急药物,你可以通过卫星传送信息,利用这些信息来制造工厂,并在需要的地方制造分子。

评论

添加注释