새로운 광자 효과는 약물 개발을 가속화할 수 있습니다

꼬인 나노 스케일 반도체는 새로운 방식으로 빛을 조작합니다. 이 효과는 광자 기술뿐만 아니라 인명 구조 의약품의 발견과 개발을 가속화하는 데 활용될 수 있습니다.

광자 효과는 자동화(기본적으로 로봇 화학자)를 통해 새로운 항생제 및 기타 약물의 신속한 개발 및 스크리닝을 가능하게 하는 데 도움이 될 수 있습니다. 방대한 양의 화합물 라이브러리를 분석하는 방법인 고처리량 스크리닝을 위한 새로운 분석 도구를 제공합니다. 각 화합물의 작은 샘플은 마이크로플레이트의 우물을 채웁니다. 우물은 입방 밀리미터만큼 작을 수 있으며 초콜릿 바 크기의 접시에는 수천 개의 우물이 포함될 수 있습니다.

약물 분석의 주요 측정 중 하나는 키랄성 또는 분자가 꼬이는 방식입니다. 인체를 포함한 생물학적 시스템은 일반적으로 오른손 또는 왼손 컬을 다른 방향보다 선호합니다. 기껏해야 잘못된 비틀림을 가진 약물 분자는 아무 것도 하지 않지만, 최악의 경우 해를 입힐 수 있습니다. 연구원들이 발견한 효과를 통해 입방 밀리미터보다 10,000배 작은 부피에서 키랄성을 측정할 수 있습니다.

Nicholas Kotov, University of Chemical Science and Engineering 교수는 "이러한 효과를 등록할 수 있는 적은 양은 연구자가 매우 적은 양의 값비싼 약물을 사용하고 수천 배 더 많은 데이터를 수집할 수 있도록 하는 판도를 바꾸는 속성입니다."라고 말했습니다. 미시간.

이 방법은 Kotov의 연구실에서 개발된 생물학적 설계에서 영감을 받은 구조에 의존합니다. 태양 전지에 일반적으로 사용되는 반도체인 카드뮴 텔루라이드는 꼬인 리본의 짧은 부분과 유사한 나노 입자로 형성됩니다. 이들은 단백질이 조립되는 방식을 모방하여 나선으로 조립됩니다.

작은 반도체 나선이 붉은 빛으로 비춰지면 파란색으로 뒤틀린 새로운 빛이 생성됩니다. 청색광도 특정 방향으로 방출되어 수집 및 분석이 용이합니다. 특이한 광학 효과의 삼중 효과는 생물학적 유체의 다른 나노크기 분자와 입자가 일으킬 수 있는 소음을 크게 줄입니다.

약물 발견을 위한 높은 처리량 스크리닝에서 이러한 효과를 사용하기 위해 나선으로 조립되는 나노입자를 약물 후보와 혼합할 수 있습니다. 나노나선이 약물과 함께 잠금 및 키 구조를 형성하여 약물 표적을 시뮬레이션할 때 나노나선의 비틀림이 극적으로 변할 것입니다. 이러한 비틀림의 변화는 청색광을 통해 측정할 수 있습니다.