Diese Maschine baut obskuren Moleküle von Grund auf neu in Stunden
Dieses Gewirr von Rohren, Flaschen und Elektronik kann ein Durcheinander aussehen – aber sein Aussehen täuscht über seine beeindruckende Fähigkeiten. Dies ist ein kleines Molekül-Synthesizer, eine Art chemische 3D-Drucker, und es kann verwendet werden, um die dunkelsten Moleküle von Grund auf neu zu bauen.
Erstellt von einem Team von Chemikern aus der University of Illinois, unter der Leitung von Martin Burke, die Maschine lässt sich einer der Tausenden von unterschiedlichen Molekülen, beginnend mit einem Satz von mehr alltäglichen Chemikalien in seine Eingeweide gespeichert zu synthetisieren. Die labyrinthischen Verwicklungen von Rohren vereint diese Chemikalien in einer Reihe von Deprotection, Kupplung und Reinigungsschritte, die es es ermöglichen, die daraus resultierenden Moleküle zu bauen. Eine Beschreibung des Geräts wird in der Wissenschaft veröffentlicht.
Das ganze System zusammenbricht Chemie in separaten chemischen Schritte, die kombiniert werden können, um neue Verbindungen mit Präzision zu bauen. Diese Schritte umfassen Abisolieren Wasserstoffatome von Wassermolekülen, sagen, bauen einen ordentlichen sechseckigen Ring aus Kohlenstoffatomen, oder Hinzufügen einer Zyanid-Gruppe an ein Molekül in Sicherheit. Jeder Schritt übernimmt die konstituierenden Produkte, für die besondere Reaktion erforderlich, kombiniert sie, lässt die Reaktion passieren, dann wäscht keine Nebenprodukte. Von dort kann der nächste Schritt durchgeführt werden – und damit der Vorgang fortgesetzt wird.
Viele Details der Funktionsweise der Maschine sind proprietär, obwohl Burke Popular Mechanics erklären, dass das schwierigste Teil bei der Gestaltung, wie Sie zuverlässig spülen Nebenprodukte tätig war. Burke und seine Kollegen haben gezeigt, dass das System verwendet werden kann, um Tausende von verschiedenen Chemikalien, darunter "natürliche Produkte, Materialien, Pharmazeutika und biologische Sonden" zu erstellen, schreiben die Autoren. Die Länge der Zeit benötigt, um neue Moleküle zu produzieren variiert je nachdem, wie komplex sie sind, aber es ist in der Regel des Ordens Stunden.
Während das Gerät jetzt Tausende von Chemikalien produzieren, will Burke weiter gehen, der einer Maschine, die eine nahezu grenzenlose Reihe von Verbindungen synthetisieren kann. Das Ziel ist dann, eine Maschine, die für die chemische Synthese tut, was 3D-Drucker für die Fertigung: ermöglichen relative Amateure, Produkte in einer Angelegenheit von Stunden zu schaffen, die auch gut ausgebildete Profis Tage oder Wochen in der Vergangenheit genommen haben würde.
Es könnte eine Weile dauern, bis jeder ein kleines Molekül Synthesizer in ihrem Haus hat, aber die Aussicht, in der Lage, Ihre eigenen Rezepte zu Hause herstellen, anstatt trekking zu den Store ein verlockend ist. Und eine, die jetzt nur möglich sein kann. [Wissenschaft über Popular Mechanics]
Bild von Burke Wissenschaft