Forskare vid Purdue University gjorde just screening med hög genomströmning, en process som ofta används vid upptäckt av läkemedel, 10 gånger snabbare än tidigare metoder.

"Området för biblioteksscreening med hög genomströmning nådde en platå, där de snabbaste skärmarna tog ungefär åtta sekunder per mål, "sa Graham Cooks, Henry B. Hass Distinguished Professor of Analytisk kemi på Purdue, som ledde forskningen. "Om du kan minska den tiden med en faktor tio, vilket är vad vi rapporterar, då kan du potentiellt göra biblioteksskärmar som kan ha tagit månader i dagar."

Screening med hög genomströmning använder robotik, programvara för databehandling, vätskehanteringsanordningar och känsliga detektorer för att snabbt leda miljontals kemikalier, genetiska och farmakologiska tester. Det gör det möjligt för forskare att identifiera aktiva föreningar, antikroppar eller gener som modulerar en viss biomolekylär väg, vilket är särskilt användbart för läkemedelsupptäckt.

Cooks' lab kombinerad desorption elektrospray jonisering (DESI) masspektrometri, en metod för att göra joner från fasta prover, med robotbaserad provtagningsteknik för att skapa en snabbare screeningprocess. Forskningen publicerades i tidskriften Kemivetenskap .

DESI, som ursprungligen utvecklades för biologisk vävnadsavbildning, sprejar elektriskt laddade droppar på ett prov, från vilka joner genereras och sedan samlas upp och analyseras i en standardmasspektrometer. Denna metod utvecklades också i Cooks lab på Purdue.

"Vi sprayar ett lösningsmedel på en blandning och skapar en ny produkt, som vi ser i en stänkdroppe, " sa kockar.

Denna teknik gör det möjligt för forskare att utföra en reaktion och analysera produkten i ett steg, på en sekund. Det är kraften i det, sa kockar.

Forskningen stöddes av Defense Advanced Research Project Agency's Make-It! program, som syftar till att utveckla teknik för att skapa någon speciell kemikalie från billiga råvaror. Fem forskningsinstitutioner är involverade i programmet, och Purdues uppgift är att utveckla metoder för att snabbt analysera resultaten av reagens som blandas ihop under speciella förhållanden.

Projektets mål är i huvudsak att rationalisera organisk syntes.

"Hur gör du det? Du måste skapa en tillgänglig kunskapsbas, som säger att om du kombinerar prov A med prov B får du prov C, "Cooks sa." Det finns en algoritmisk kunskapsbas som måste konstrueras, och sedan är det förhållanden under vilka särskilda reagenser undersöks. Så det är inte bara reagensen, det är också lösningsmedlen, katalysatorerna, de fysiska förhållandena som vi tittar på."

De nuvarande metoderna för att designa och producera nya syntetiska molekyler kan ta år mellan den första designen och den slutliga produktionen. Att öka hastigheten för upptäckt och produktion av molekyler kan leda till framsteg inom flera områden som är avgörande för nationell säkerhet, enligt DARPA.